纳米医学的进步显示了个性化护理点治疗的潜力

俄克拉荷马大学斯蒂芬森生物医学工程学院副教授StefanWilhelm和他的生物医学纳米工程实验室的几名学生最近在《纳米快报》杂志上发表了一篇文章，概述了他们最近在纳米医学方面的重要进展。

该小组研究了如何创建直接在护理点生产纳米药物(例如疫苗配方)的工具。这样，COVID-19大流行期间面临的广泛的集中设施、运输挑战和极端冷藏挑战将不再限制疫苗的分发。

Wilhelm与生物医学工程高年级学生HamiltonYoung和生物医学工程研究生研究助理YuxinHe等学生研究人员一起，使用3D打印机部件在T型混合器中将包含纳米医学构件及其有效载荷的流体流混合在一起格式。

“这种混合装置本质上是一个T形管道，它迫使两种流体流相互流动，将纳米材料和有效载荷成分混合在一起。混合后，最终产品将通过另一端排出，”威廉说。“这种混合概念用于工业过程中，因此我们想知道是否可以使这些设备尽可能具有成本效益。”

该团队发现了欧洲研究小组的一份出版物，该出版物证明商用3D打印机可以重新组装成注射泵，以将流体推过T型混合器装置。建成后，他们尝试使用3D构建的T型混合器生产纳米药物。

“我们专注于临床使用的制剂，例如mRNA脂质纳米颗粒、脂质体和聚合物纳米颗粒。我们使用的其中一种分子是由OUHealthSciences的一位合作者开发的，用于限制前列腺癌细胞的生长，”Wilhelm说。“我们将这种分子封装到我们的纳米药物配方中，并证明它实际上可以阻止前列腺癌细胞的生长。”

基于这个例子，该团队的研究对新型癌症疗法和传染病疫苗具有潜在广泛的影响，因为mRNA技术已经被用于个性化癌症疫苗的临床试验。

“所有这些mRNA技术都依赖于纳米技术。mRNA分子在体内降解得太快，如果不将它们封装在纳米颗粒中，就无法发挥作用，”Wilhelm说。“这个过程可以为纳米技术在医学领域开辟光明的未来，并有望大大改善医疗保健。”

威廉还预见到，未来资源有限的农村社区的医生办公室和诊所可以使用这项技术来制造个性化疫苗。他与B4NANO的合作激发了这一目标的实现，B4NANO是一项与俄克拉荷马州美洲原住民部落和社区的合作和外展项目。

“我可以预见未来的情况，一名患有传染病(可能是癌症)的患者走进医生的办公室。在医生诊断后，医生的办公室会以类似于单杯咖啡机的方式生产疫苗有效——你只需放入胶囊，按下按钮，即可为该患者接种个性化疫苗，”威廉说。“我们的目标是开发这种台式设备，然后希望找到行业合作伙伴将此类系统商业化。”

威廉的另一个目标是培训像杨和何这样的下一代生物医学工程师，以解决医疗保健领域的挑战。

“我们在生物医学工程中面临的挑战要求我们拥有一支多元化的团队，其中的人员来自不同背景。每个人都带来自己独特的视角和独特的技能，”威廉说。“我的实验室非常重视与本科生，甚至高中生的合作，并弥合本科生、研究生和博士后之间的差距。他们互相学习，互相指导。”