Wetenschap
Vortex-vloeistofapparaat kan de kunstmatige liposoomproductie versnellen om de functionaliteit van geneesmiddelen te bevorderen
De uitbreiding van schone chemietoepassingen voor het vortex fluïdische apparaat (VFD) – uitgevonden door professor Colin Raston van Flinders University – gaat verder met de succesvolle, snelle en vereenvoudigde productie van kunstmatige liposomen die de functionaliteit van medische geneesmiddelen kunnen helpen transformeren.
Liposomen zijn belangrijke dragers geworden voor toepassingen op het gebied van medicijn- en genafgifte, omdat liposomen het celgedrag nabootsen en hun bescherming tegen de immuunreacties van het lichaam mogelijk maken.
Nu hebben onderzoekers van Flinders University een eenvoudig proces ontwikkeld voor het vervaardigen van liposomen onder continue stroomverwerking in de VFD.
Sinds 2013 werkt professor Raston met zijn team in het Raston Lab van Flinders University aan het onderzoeken van de mogelijkheden van de VFD, die in staat is de chemische reactiviteit en materiaalverwerking te controleren en de structuur van zelfgeorganiseerde systemen te onderzoeken, waardoor snelle en voorspelbare wijzigingen mogelijk zijn. .
De VFD heeft al bewezen in staat te zijn esters, amiden, ureumverbindingen, imines, alfa-aminofosfaten, bèta-keto-esters, gemodificeerde aminozuren en lidocaïne, een lokaal verdovingsmiddel, te synthetiseren.
De nieuwe aanpak met de VFD vertegenwoordigt een paradigmaverschuiving in het vervaardigen van liposomen, met de mogelijkheid om de demontage en reorganisatie ervan te controleren zonder enige noodzaak voor verdere verwerking.
Het onderzoek, "Vortex fluïdisch gereguleerde fosfolipide-evenwichten waarbij liposomen tot sub-micelgrootte-assemblages betrokken zijn", is gepubliceerd in Nanoscale Advances .
Dit artikel volgt op verder gepubliceerd onderzoek naar het vortex-fluïdische apparaat dat de vele uiteenlopende gebieden belicht waarop dit buitengewone dunne-film-microfluïdische platform sinds zijn oprichting invloed heeft gehad.
Het artikel, "Thin-film flow technology in checking the Organization of Materials and their Properties", is gepubliceerd in het tijdschrift Aggregate .
"Nanotechnologie is revolutionair en de hype ervan is gerechtvaardigd, vooral voor het verbeteren van de kwaliteit van het menselijk leven met nieuwe consumentenproducten door middel van verschillende materialen en productiemethoden", zegt professor Raston.
"De verschillende toepasbare transformaties suggereren dat de VFD een breed scala aan transformaties kan bewerkstelligen met minder arbeidsintensieve handelingen."
Voordelen van VFD ten opzichte van conventionele batchverwerking van nanomaterialen zijn onder meer vloeibare golven die hoge schuifkracht veroorzaken en grote oppervlakken produceren voor micromenging, evenals snelle massa- en warmteoverdracht, waardoor reacties mogelijk zijn die verder gaan dan diffusiecontrole.
"Het combineren van deze capaciteiten maakt een 'groene' en innovatieve benadering mogelijk van het veranderen van materialen voor verschillende onderzoeks- en industriële toepassingen door kleinschalige stromen te beheersen en moleculaire en macromoleculaire chemische reactiviteit, zelforganisatiefenomenen en de synthese van nieuwe materialen te reguleren", zegt Professor Raston.
Het gepubliceerde overzicht benadrukt de geschiktheid van de VFD als schone technologie, met een toename in efficiëntie voor veel nieuwe materiaaltransformaties die profiteren van effectieve op vortex gebaseerde verwerking om de relaties tussen materiaalstructuur en eigenschappen te controleren.
"Met dit nieuwe apparaat willen we herformuleren hoe materie op precieze manieren kan worden georganiseerd met behulp van door vloeistofstromen veroorzaakte mechanisch geïnduceerde effecten, in het streven naar toegang tot geavanceerde materialen, terwijl we tegelijkertijd alle nadelige effecten van de kunstmatige deeltjes op het milieu en de menselijke gezondheid omzeilen. " zegt professor Raston.
"Dit omvat het naleven van de principes van groene chemie, tot en met het product dat op de markt komt - en belangrijker nog, het vermindert het gebruik van giftige materialen en de productie van afval tijdens de verwerking."