Nanopartiklar som bärare för läkemedel

Nanopartikelbaserade bärarsystem, till exempel lipidnanopartiklar för mRNA, har visat sig vara ett effektivt sätt att öka effekten av ett läkemedel och övervinna de problem som dessa känsliga molekyler kan ha. På RISE har vi erfarenhet av att formulera och karakterisera olika typer av nanoformuleringar i kombination med läkemedelsföreningar som sträcker sig från små molekylära läkemedel till peptider, oligonukleotider inklusive mRNA och stora biomolekyler. 

Nanopartikelbaserade bärarsystem är mångsidiga och ständigt utvecklande. De erbjuder många fördelar för de känsliga läkemedelsmolekylerna, exempelvis kan de skydda de aktiva molekylerna från nedbrytning, kontrollera läkemedelsfrisättningen och facilitera en riktad läkemedelsleverans i kroppen. Trots fördelarna är dessa nanoformuleringar komplexa system som kräver en robust karaktäriseringsstrategi för att förstå och förutsäga deras in vitro- och in vivo-beteende. 

Användningen av nanopartiklar i läkemedelsberedningar har sett ett enormt uppsving de senaste åren på grund av deras fördelar i kombination med otillräcklig behandling av vissa typer av sjukdomar med traditionella metoder. Ett mer nyligen exempel inkluderar tillämpning av lipida nanopartiklar i de flesta godkända vaccinerna för COVID 19. Nanopartiklarnas förmåga att bära ett brett spektrum av terapeutiska molekyler är en enorm fördel som driver deras ökade användning. 

Men med dessa nya typer av komplexa modaliteter krävs ofta expertis inom avancerade bärarsystem för att göra det bästa valet av formulering baserat på typ av applikation och läkemedelsmolekyl. En kritisk och grundlig karaktäriseringsstrategi krävs för att förstå egenskaperna hos formuleringen, till exempel hur läkemedlet distribueras i nanopartiklarna och hur snabbt eller långsamt läkemedlet frisätts från nanopartiklarna. En skräddarsydd strategi är ofta nödvändig som tar hänsyn till typ och komplexitet hos formuleringen och dess avsedda användning. 

På RISE har vi flera års erfarenhet av att arbeta med många typer av nanoformuleringar för olika områden och hur man karakteriserar dem. Vi kan vara en värdefull partner som hjälper och assisterar våra kunder att välja och utveckla en robust nanopartikelbaserad-formulering baserad på deras specifika behov.  

De senaste åren har vi fokuserat på mRNA och LNP formulering. Genom att investera i en microfluidic instrument och ett dedikerat mRNA lab kan vi vara en partner i vaccinutveckling. 

Exempel på nanoformuleringar vi har arbetat med: 

• Lipidbaserade nanobärare 

  • Lipida nanopartiklar (LNPs), liposomer, lipida nanokapslar, kubosomer, hexosomer och sponge faser. 

• Polymerbaserade nanopartiklar 

  • Nanogeler, dendrimerer. 

• Oorganiska nanopartiklar 

  • Mesoporös kisel, titanium dioxide, nanoclays. 

Exempel på karaktäriseringsmetoder 

• Partikelstorlek och ytladdning (DLS, zeta-potential) 

• Partikelmorfologi med SEM och cryo-TEM 

• Partikelstruktur med SAXS och SANS 

• Partikelinteraktioner med artificiella membran (neutron reflektometri, QCM-d, ellipsometri, leakage assay) 

• Kvantifiering av läkemedel (eller inkapslingseffektivitet) 

• Metodutveckling för läkemedelsfrisättning (Frans celler)