脂质体和脂质纳米粒(LNP)是众所周知的,随着新的应用和技术的不断涌现,它们的普及程度也在不断提高。微流控技术能够提高对脂质体/脂质体物理性质的生产控制,特别是在平均粒径小、粒径分布窄和片层度方面。这些特性使得微流控技术成为一种非常有吸引力的脂质体或脂质体生产方法。
脂质体是由一个或多个脂质双层膜形成的囊泡性、生物相容性纳米颗粒,该双层膜围绕水核心。科学家们认识到它们的诸多优势,包括:
脂质双层由两亲性分子(磷脂)组成。这些分子通常由两个疏水性脂肪酸“尾”和一个亲水性磷酸盐“头”组成。
脂质体颗粒的两亲性结构使亲水性和疏水性药物和营养素都能被包裹。磷脂形成一个不溶性的“气泡”,保护活性药物成分(API)免受消化系统恶劣环境的影响,允许通过肠壁吸收。从这里,粒子通过血流被吸引到细胞损伤的部位,磷脂被剥离出来供身体用来构建新细胞。在这一点上,在运输过程中保持不变的API将被释放以治疗受影响的区域。这使得脂质体成为一种非常有吸引力的生物系统,被广泛用作药物载体。
一言以蔽之,是的!例如,脂质体大小会影响脂质体内容物释放的方式和时间。粒径也影响脂质体在全身的吸收和运输特性。
微流体提供了一种工具,可以在微通道几何结构中操纵液体、气体、液滴、细胞和颗粒。当液滴通过特定的切屑几何形状被推入载液中时,颗粒的产生涉及控制喷射到滴落的转变。使用表面活性剂稳定颗粒,以避免凝固和分离。
微流控技术的诸多优点之一是能够创建三维流型,实现对不混溶和混溶流体混合的精确控制。
微流控封装方法已经证明,与传统的分批方法相比,微流控封装方法有可能实现对最终脂质或脂质体产品物理性质的更高控制。典型的微流体特性,如低雷诺数和以扩散为主的传质,使其成为制备具有潜在临床应用潜力的脂质基纳米囊泡系统的最可行方法。
Jahn等人于2004年开发的微流体流体动力聚焦(MHF)技术利用微流体的这些典型特征来生产高度受控的脂质体和脂质体。该方法依赖于使用具有横流几何形状的微流控装置。通常,酒精溶液中的脂质流被迫在装置的内部通道中流动。脂质流被两个横向(或同轴)水相流(蒸馏水或水缓冲液)交叉和包裹。通过这种方式,含脂质的流被流体动力聚焦成一个狭窄的薄片。在此过程中,乙醇扩散到水相中,反之亦然,通过一种称为“自组装”的机制触发脂质体的形成。通过改变所用两相的流速比(FRR),可以控制脂质体或脂质体的粒径。