2020年8月24日

新的注射器技术可以实现高浓度生物药物的注射

麻省理工学院的研究人员已经开发出一种简单,低成本的技术来管理功能强大的药物制剂,这些药物太粘而无法使用传统的医用注射器注射。

今天在该杂志上发表的一篇论文对此技术进行了描述 先进的医疗保健材料,可以皮下注射高浓度药物和其他疗法。它被开发为高效,高度浓缩的生物药物或生物制剂的解决方案,通常将其稀释并静脉内注射。

“哪里 麻省理工学院机械工程学教授克里帕·瓦拉纳西(Kripa Varanasi)说:“随着生物制剂的发展,可注射性正成为一个大瓶颈,阻止了可以更轻松地治疗疾病的制剂。被可注射性问题困住了。”

比尔和梅琳达·盖茨基金会的领导人在阅读瓦拉纳西的先前关于分配液体的工作后,将可注射性问题带到了瓦拉纳西,这引起了航空业到牙膏制造商等行业的关注。瓦拉纳西说,该基金会的主要关注点是向无法从偏远地区前往医疗场所的发展中国家人民提供高浓度疫苗和生物疗法。

在目前的大流行中,瓦拉纳西补充说,在美国等发达国家,能够待在家里并通过皮下自行给药来治疗诸如癌症或自身免疫性疾病等疾病也很重要。

他说:“药物或疫苗的自我管理可以帮助人们获得医疗保健的民主化。”

麻省理工学院机械工程系的研究生Varanasi和Vishnu Jayaprakash是论文的第一作者,他设计了一种系统,该系统可通过减少所需的注射力来实现高浓度药物制剂的皮下注射,而这种注射力超出了使用常规注射器进行手动皮下注射。

在他们的系统中 待注射的流体被润滑液包围,从而使流体通过针头的流动更容易。使用该润滑剂,仅需七分之一的注射力即可测试最高粘度,有效地允许皮下注射100多种药物,否则它们被认为太粘而无法以这种方式给药。

Jayaprakash说:“我们可以使这些生物制剂具有可注射性。” “无论您的药物有多粘稠,您都可以注射,这就是这种方法对我们非常有吸引力的原因。”

生物药物包括基于蛋白质的制剂,并且是从活细胞中收获的。它们用于治疗各种疾病和病症,并且可以与特定组织或 如所期望的,引起更少的不良反应,并带来其他药物所没有的特定免疫反应。

Jayaprakash说:“您可以定制与人体非常特定的受体结合的非常特定的蛋白质或分子。” “它们能够实现一定程度的个性化,特异性和免疫反应,这是小分子药物所无法提供的。这就是为什么人们在全球范围内都在朝着生物药物的方向发展。”

由于它们的高粘度,皮下施用药物涉及一些已被证明是不切实际且昂贵的方法。通常,将药物稀释并静脉内给药,这需要去医院或医生办公室。无需针头就可以通过皮肤射出药物的喷射注射器价格昂贵,并且容易受到后飞溅物的污染。注射封装的药物通常会导致其堵塞针头,并在药物生产和释放过程中增加额外的复杂性。 EpiPen型注射器也太昂贵而无法广泛使用。

为了开发他们的技术,麻省理工学院的研究人员首先定义理论参数并在设计设备之前对其进行测试。该设备由一个带有两个针筒的注射器组成,一个针筒在另一个针筒内,内管输送粘性的药液,而周围的管在进入针头时向药物输送一层薄薄的润滑剂。

因为润滑的流体更容易通过针头,所以粘性有效载荷承受的剪切应力最小。为此,Jayaprakash说,该系统还可用于对由天然成分制成的组织进行3D生物打印并进行细胞疗法,在这种情况下,组织和细胞均会因剪切损伤而受损。

除其他用途外,用于骨骼和关节疗法以及定时释放药物的治疗性凝胶还可使用研究人员开发的注射器更容易地给药。

Jayaprakash说:“该技术可作为所有其他应用程序的平台。”

随着研究人员寻找Covid-19疫苗的可能性和治疗方法,该技术是否会有所作为,尚不清楚。研究人员说,但是它扩大了选择范围,因为不同 考虑配方。

瓦拉纳西说:“一旦有了关于该技术的故事,业界可能会说他们可以考虑以前不可能的事情。”

瓦拉纳西说,由于他先前的工作刺激了四家公司的创立,他和他的团队希望这项技术也能够商业化。

他说:“鉴于这种方法的简单性,没有理由不解决我们从行业中听到的正在出现的问题。” “基础工作已经完成。现在,它只是将其应用于不同的公式。”



更多信息: Vishnu Jayaprakash等。使用核心环形流动增强高浓度药物制剂的可注射性, 先进的医疗保健材料 (2020)。 DOI:10.1002 / adhm.202001022
Provided by 麻省理工学院
引文 : 新的注射器技术可实现高浓度生物药物的注射(2020年8月24日) 2021年1月7日检索 from //xasqxhb.com/news/2020-08-syringe-technology-enable-highly-biologic.html
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