Was ist ein Lipid-Nanopartikel?
Lipid-Nanopartikel (LNP) sind nanoskalige Partikel auf Lipidbasis. In Arzneimitteln können Nukleinsäure-Medikamente und wasserlösliche Medikamente in den zentralen, wasserlöslichen Teil eingebracht werden, während lipophobe Medikamente in den hydrophoben Teil eingebracht werden können.
Sie werden in Drug-Delivery-Systemen (DDS) verwendet, um Arzneimittel in das Zielgewebe zu bringen, indem die Größe der Lipid-Nanopartikel kontrolliert und die Partikeloberfläche mit Antikörpern modifiziert wird. Arzneimittel werden auch in Form von Nanogasblasen entwickelt, in denen medizinische Gase in Lipid-Nanopartikeln eingeschlossen sind.
Anwendungen von Lipid-Nanopartikeln
Lipid-Nanopartikel wurden als eine Methode zur Verabreichung von Arzneimitteln gegen Krebs entwickelt. In den letzten Jahren wurde auch eine Art Impfstoff für COVID-19 entwickelt, ein Medikament in Form von Lipid-Nanopartikeln, die die mRNA einkapseln, auf der das Virusprotein basiert.
Vorteile und Herstellung von Lipid-Nanopartikeln mithilfe der Mikrofluidik-Technologie
Die Herstellung und Reproduzierbarkeit von monodispersen Liposomen und Lipid-Nanopartikeln mit einer engen Partikelgrößenverteilung ist für Arzneimittel von entscheidender Bedeutung. Es müssen skalierbare Herstellungsverfahren für die Verabreichung von Arzneimitteln und die kontrollierte Freisetzung von Medikamenten entwickelt werden, da Parameter wie die Partikelgröße die Geschwindigkeit der Aufnahme und des Ausflusses von Medikamenten beeinflussen.
In der Regel ist es bei der Batch-Verarbeitung schwierig, den Syntheseprozess zu kontrollieren, was zu Partikelagglomeration und einer breiten Partikelgrößenverteilung führen kann. Im Gegensatz dazu haben mikrofluidische Verfahren das Potenzial gezeigt, eine bessere Kontrolle zu erreichen als herkömmliche Batch-Verfahren. Die niedrige Reynolds-Zahl und die typische diffusionsdominierte Natur der Mikrofluidik machen sie zu einer der bevorzugten Methoden für die Herstellung von Lipid-Nanopartikeln.
Hier ist ein Beispiel für ein mikrofluidisches Verfahren zur Herstellung von Lipid-Nanopartikeln: Eine wasserlösliche Flüssigkeit verbindet sich in einem mikrofluidischen Kanal mit einer Flüssigkeit, in der Lipide in Ethanol oder Methanol gelöst sind. Die Lipidpartikel werden durch die Verschmelzung von Wasser und Ethanol im Kanal selbst gebildet. Die Größe der Partikel kann durch Variation des Mischungsverhältnisses und der Gesamtfließgeschwindigkeit der wasserlöslichen und der lipidgelösten Flüssigkeiten gesteuert werden.