تغليف دقيق عالي الدقة للفيروسات المعوية باستخدام تقنيات الميكروفلويديك لتوصيل داخل الأمعاء

تم تغليف فيروس سالومونيلا المحدد فيليكس O1 (Myoviridae) في تركيبة بوليمرية تستجيب للرقم الهيدروجيني. تضمنت التركيبة بوليمر ميثاكريليك يستجيب للرقم الهيدروجيني Eudragit® S100 (10% (w/v)) مع إضافة البوليمر الحيوي ألجينات الصوديوم، الذي تم تغيير تركيبه في نطاق (0.5% (w/v)-2% (w/v)). تم استخدام أجهزة توليد قطرات ميكروفلويدية متاحة تجارياً في عملية التغليف الدقيق. استخدمنا شفرات ميكروفلويدية منخفضة التكلفة بدلاً من الأجهزة الزجاجية المصنوعة داخلياً والمتاحة فقط في مرافق الأبحاث المتخصصة. نوضح أن هذه الأجهزة الميكروفلويدية المتدفقة المشتركة يمكن استخدامها بسهولة لإنتاج جزيئات دقيقة مغلفة بالفيروس، مما يجعلها مناسبة للاستخدام من قبل كل من مجتمع أبحاث الفيروسات والصناعة لتقييم وتحسين التركيبات المتوافقة مع الفيروس للتغليف الدقيق. من المبتكر في العمل المقدم هنا هو أنه يمكن التحكم بدقة في حجم القطرات المتولدة في النطاق 50 ميكرومتر - 200 ميكرومتر عن طريق تغيير معدلات تدفق المراحل المتناثرة والمستمرة. وبالتالي، تم إظهار أن تركيز ألجينات وحجم الجزيئات الدقيقة يؤثران على ملف تحرير الفيروس ودرجة الحماية الحمضية الممنوحة للفيروسات عند تعرضها لسوائل المعدة المحاكية. أظهرت الجزيئات الدقيقة الأكبر (حوالي 100 ميكرومتر) حماية حمضية أفضل مقارنةً بالخرز الأصغر (حوالي 50 ميكرومتر) المصنوعة من نفس التركيبة. أدت زيادة تركيبة الألجينات إلى تحسين الحماية الحمضية للفيروسات لأحجام الجسيمات المماثلة. أثرت التركيبات ذات اللزوجة العالية التي تحتوي على كميات أكبر من الألجينات (مثل 2% (w/v)) سلبًا على سهولة توليد القطرات في جهاز الميكروفلويديك، مما يشكل قيودًا من حيث توسيع نطاق العملية. أظهر فيليكس O1 المغلف في التركيبة التي تحتوي على 10% (w/v) ES100 و1% (w/v) الألجينات حماية ممتازة عند تعرض الجزيئات الدقيقة للهلام إلى السوائل المعدية المحاكية (pH 1 لمدة ساعتين) دون استخدام أي أدوية مضادة للحموضة في مصفوفة التغليف. أطلق الفيروسات المغلفة التي تعرضت سابقًا للسوائل المعدية المحاكية (pH 1 لمدة ساعتين) في أجواء ذات pH مرتفع في السوائل المعوية المحاكية (SIF) وقد أظهرت توقف نمو البكتيريا في مرحلة النمو السريع. لذلك، لقد أظهرنا التغليف الدقيق للفيروسات باستخدام شفرات ميكروفلويدية متاحة بسهولة لإنتاج أشكال ميكروكبسولات صلبة بملف تحرير مدفوع بالرقم الهيدروجيني، مناسب للتوصيل المستهدف والإفراج المنضبط في القناة الهضمية.