تولید نانوذرات حاوی دارو و واکسن با استفاده از فناوری میکروفلوئیدیک

سید علی موسوی شایق مدیر عامل یک شرکت دانش بنیان گفت: در راستای رفع نیاز استراتژیک کشور و ایجاد زیرساخت فناوری برای تولید نانو واکسن برای بیماری کووید ۱۹ با استفاده از فناوری mRNA، قرارداد همکاری با معاونت علمی ریاست جمهوری جهت ساخت دستگاه‌های مورد نیاز در سال ۱۳۹۹ منعقد شد. در این راستا دو دستگاه نانوسنتز در دو کلاس رومیزی و صنعتی، طراحی و ساخته شد.

او افزود: دستگاه‌ها جهت استفاده محققین و بهره برداران تجاری سازی شده و به فروش رسیده اند. هر دو دستگاه امکان تولید طیف گسترده‌ای از نانوحامل‌های لیپیدی و پلیمری برای کاربرد‌های دارویی، واکسن و سایر محصولات را در یک روش پیوسته و تک مرحله‌ای با استفاده از فناوری میکروفلوئیدیک و بدون استفاده از روش‌های کاهش سایز نظیر اکسترودر فراهم می‌سازد. این دستگاه‌ها هیچ تولیدکننده داخلی ندارد و صرفا توسط یک تولید کننده خارجی تولید می‌شود که در ایران قابل دسترس نیستند.

شایق با اشاره به دستگاه رومیزی INSIGHT گفت: این دستگاه تولید نانوحامل‌های مختلف پلیمری و لیپیدی برای کاربرد‌های تحقیقاتی و در حجم ۱ تا ۲۰ میلی لیتر بر دقیقه را امکان پذیر می‌سازد و برای تولید حجم‌های بالاتر نیز امکان ارتقاء دستگاه فراهم است. این دستگاه از یک تراشه میکروفلوئیدیکی جهت اختلاط سریع محلول‌های فرمولاسیون در داخل یک میکروکانال بهره می‌گیرد. همچنین امکان گرم کردن محلول داخل سرنگ‌ها و تراشه جهت تولید Solid Lipid Nanoparticles نیز توسط این دستگاه امکان پذیر می‌باشد.

او درباره دستگاه صنعتی INSPIRE اظهار کرد: این دستگاه جهت تجاری سازی و تولید انبوه نانوحامل‌های دارویی مختلف طراحی و ساخته شده است به طوری که امکان تولید از ۵ لیتر بر ساعت تا ۵۰ لیتر بر ساعت و بیشتر را نیز فراهم می‌کند. این دستگاه نیز از فناوری میکروفلوییدیک جهت اختلاط سریع فرمولاسیون‌های دارویی در یک تراشه دارای میکروکانال بهره می‌گیرد. دستگاه به گونه‌ای طراحی شده است که با الزامات GMP سازگار باشد و امکان CIP و سایر فرایند اتوماتیک‌های مورد نیاز برای تولید صنعتی فراهم گردد. این دستگاه امکان رقیق سازی نانوذرات تولید شده جهت کنترل سایز آن‌ها را فراهم می‌کند. طراحی و ساخت این دستگاه مطابق الزامات و نیاز‌های بهره دار قابلیت تغییر و ارتقا دارد.

مدیر عامل این شرکت دانش بنیان بیان کرد: در هر دو دستگاه کنترل سایز و PDI ذرات تولید شده توسط شرایط هیدرودینامیکی نظیر سرعت دو جریان (Flow rate) و نیز نسبت دو جریان (Flow rate ratio) و نیز هندسه کانال تراشه فراهم می‌شود. نانو ذرات تولید شده با استفاده از این دو دستگاه، نیاز به کاهش سایز مجدد ندارند و استفاده از تجهیزات کاهش دهنده سایز نظیر اکسترودر، پروب التراسونیک و در مسیر تولید حذف می‌شوند که این امر موجب افزایش سرعت تولید، کاهش سرمایه گذاری برای تجهیزات مورد نیاز تولید، کاهش مواد مصرفی، افزایش بهره وری تولید و تولید محصول با کیفیت و لودینگ بالاتر می‌شود.

او ادامه داد: در این روش مولکول‌های دارو در معرض تنش برشی (Shear stress) بسیار کمتری در مقایسه با سایر روش‌های مرسوم می‌باشد که این امر در حفظ اثربخشی دارو بسیار موثر است. دستگاه‌های ساخته شده در دومین رقابت علم و فناوری بنیاد مصطفی (رقابت KANZ) رتبه اول در حوزه سلامت و پزشکی را از بین بیش از ۲۳۰ طرح ارسالی از ۲۶ کشور جهان را کسب کرده است. جهت طراحی و ساخت اولین نانو واکسن مبتنی بر mRNA (mRNA-Lipid Nanoparticle) کشور از تکنولوژی میکروفلوییدیک دستگاه INSIGHT استفاده شده است.