Микрофлюидное получение наночастиц для биомедицинских применений

Наномедицина достигла значительного прогресса в клиническом применении с конца XX века, отчасти благодаря преимуществам наноматериалов в биосовместимости, эффективности и возможности создания новых методов лечения. Многие препараты на основе наночастиц одобрены для клинического использования, в том числе в качестве средств визуализации, платформ для доставки лекарственных препаратов и инструментов генной терапии. Однако сохраняются проблемы, препятствующие внедрению таких разработок в клиническую практику, включая невозможность масштабирования методов производства и низкую эффективность современных составов наночастиц при доставке содержимого к мишени. Для решения проблем существующих методов получения, которым свойственны межсерийная вариабельность и образование частиц с высокой полидисперсностью, были разработаны микрофлюидные устройства, управляющие потоками жидкости в микрометровом масштабе. Они обладают значительным потенциалом для воспроизводимого получения наночастиц, предназначенных для терапевтического, диагностического и профилактического применения. Показано, что составы наночастиц, полученные с помощью микрофлюидных технологий, обладают улучшенными свойствами для биомедицинского применения, поскольку позволяют точнее контролировать физические характеристики частиц, чем традиционные методы, в частности размер, распределение по размеру и эффективность загрузки. В этом обзоре освещены достижения микрофлюидных технологий получения наночастиц с акцентом на наночастицы на основе липидов, полимерные и неорганические наночастицы. Представлен обзор микрофлюидных устройств, используемых для получения наночастиц, с описанием их преимуществ и соответствующих ограничений. Кроме того, проанализированы перспективы развития получения наночастиц и микрофлюидных технологий, включая новые направления: масштабирование производства, не зависящее от размера устройства, за счёт параллельного соединения устройств, а также проведение многостадийных реакций внутри капель.