Process optimization and pre-clinical production of lipid nanoparticles using Sunshine

Význam tématu

Lipidové nančástice (LNP) představují moderní platformu pro doručení léčivých a genetických materiálů, zejména mRNA, s ochranou před degradací, zvýšenou buněčnou penetrací a cíleným uvolňováním.

Cíle a přehled studie / článku

Ukázat schopnosti systému Sunshine (Unchained Labs) pro automatizovanou optimalizaci formulací a následnou kontinuální výrobu LNP a liposomů. Studie demonstruje režimy protokolu a kontinuálního provozu a hodnotí jejich dopad na klíčové kvalitatívní atributy částic.

Použitá metodika a instrumentace

• Sunshine automatizovaný systém s microfluidic chipem Sunny 190 XT
• Sunscreen pro vysokopropustný screening v 96-jamkové destičce
• Dialýza (Pur-A-lyzer™ Midi Dialysis Kit)
• Dynamic Light Scattering (DLS) pro měření velikosti a PDI
• RiboGreen assay a FLUOROstar mikroplate reader pro stanovení účinnosti enkapsulace

Hlavní výsledky a diskuse

• Při FRR (poměr vodné/organické fáze) od 2:1 do 6:1 se velikost LNP snižovala z 68 nm na 58 nm, PDI ~0,12, EE% až 96 %.
• Zvýšení TFR (celkového průtoku) z 2,5 na 7,5 mL/min vedlo ke snížení velikosti částic z 94 na 57 nm a dosažení PDI 0,089 s EE% 94,7 %.
• Seamless přechod z protokolového (nízký objem) na kontinuální režim pro výrobu litrů nanopartikelů s identickými vlastnostmi.
• Liposomy vyrobené kontinuálně při FRR 2:3:2 měly velikosti 19–57 nm, PDI 0,15–0,2, v souladu s protokolovým provozem.

Přínosy a praktické využití metody

• Úspora času i materiálu díky automatizované optimalizaci formulací.
• Rychlý screening „hitů“ a okamžitý přechod k výrobě preklinických dávek.
• Konzistentní kontrola klíčových parametrů: velikost, homogenita a enkapsulace.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření platformy na různé nanoformulace (siRNA, miRNA, vesikuly).
• Integrace online monitoringových technik (PAT) pro real-time charakterizaci.
• Škálovatelné kontinuální procesy pro klinickou a komerční výrobu nanomedicín.

Závěr

Sunshine nabízí komplexní řešení pro optimalizaci a kontinuální výrobu lipidových nančástic s vysokou reprodukovatelností a minimálním validačním úsilím, což významně urychluje preklinický vývoj nanomedicín.