生产多层粒子、纤维和喷雾的系统和方法以及施用它们的方法技术方案

本发明专利技术涉及生产多层粒子、纤维和喷雾的系统和方法以及施用它们的方法。可通过电流体动力方法生产含有至少一种被包囊和/或包埋的药剂例如治疗剂、显像剂和其它成分的胶囊和粒子。更特别地的是，包囊在介质、胶囊、粒子、介体或载体中的所述药剂可以使恶性癌症的治疗和/或显像最大化，同时使治疗和/或显像的不良作用最小化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于生产含有至少一种被包囊和/或包埋的药剂例如治疗剂、显像剂和其它成分的胶囊和粒子的系统和方法。更特别地，包囊在介质、胶囊、粒子、介体或载体中的所述药剂可以使恶性肿瘤的治疗和/或显像最大化，同时使治疗和/或显像的不良作用最小化。
技术介绍
癌症是一类疾病或障碍，其特征为不受控制的细胞分裂以及它们通过侵袭直接生长到邻近组织或者通过转移植入到远处位置而扩散的能力。癌症可影响所有年龄段的人，但是风险倾向于随年龄增加。在发达国家癌症是造成死亡的主要原因之一。例如在2003年,根据国立癌症研究所(National Cancer Institute),每10000名女性中有12至13名罹患乳腺癌。尽管显像和早期诊断工具在过去二十多年一直不断改进，但目前乳腺癌早期检测远不是绝对可靠的，特别是在年轻女性中使用乳房X线照片时。虽然已经使用或者评价了磁共振成象(MRI和超声波)以及基于激光的显像技术，但对任何显像技术而言，健康组织和癌性组织之间最佳可能对比的问题是一个长期存在的问题。目前科学家面临的挑战是确定如何设计治疗或显像剂及其介质、介体或载体，以便使患者中的恶性癌症的治疗和显像最大化，同时使治疗的不良作用最小化。此外，向身体需要的部分选择性递送治疗剂也是一个不小的问题。目前的治疗可能导致治疗剂不充分的肿瘤分布，并且常常对患者造成不良作用。治疗剂的全身性注射导致与它们在身体内的非特异性分散有关的后果，并且在整个靶向的恶性肿瘤中只有有限的治疗剂分布。克服这些缺点的一种方法是通过制备含有所需治疗剂的小泡或胶囊来设计有效的治疗或显像剂递送介质。形成小泡或胶囊(它们小到足以通过吸入、注射或渗透穿过皮肤的方式递送到人体内)已经得到重大关注。该小泡的外侧表皮或者壳可能与受体和其它物种化学性地官能化，以选择性地靶向某些器官。已有若干可以利用的方法，例如电喷射法和双-毛细管射流系统以制造小囊泡。乳化-聚合技术，例如DC共轴电喷射、AC共轴电喷射以及电流体力学(EHD)是可以生产微米级大小的胶囊的公知方法。通常，含有待包囊的目标化合物(也称为“包囊物”)的溶液被乳化到另一种流体中成为溶液，该溶液具有至少一种能够在包囊物分散的液滴的周围形成壳或包膜的物质。尽管乳化-聚合方法是相对可放大的，但仍然有若干与该方法相关的限制，例如不能以定量的方式包囊目标物，并且乳液的高剪切力生产可能损害力学上精致的包囊物(例如生物学组分如蛋白质、遗传物质和其它生物来源的分子)的完整性。共轴电喷射(其基于应用递送含包囊物的芯流体和形成壳的流体前体的共轴毛细管装置与集电极表面或反电极之间的DC电势)具有产生微米和亚微米范围内的小泡的能力。尽管DC共轴电喷射对于生物 学包囊物可能相对温和，但其主要局限在于它在设备、设计、放大能力以及成本有效性方面缺乏简单性。可以使用AC电喷射法，作为基于DC的电喷射法可替代方案。例如AC电喷射法可用于生产包埋在生物可吸收的生物聚合物基质例如聚乳酸中的包囊物。AC电喷射法基本上产生电中性的电喷射。尽管有与荷电中性有关的优点，例如降低的粒子或电喷射液滴在非靶向表面上无差别吸附的能力，以及避免潜在的电荷聚集的问题。AC电喷射法的一个缺点是它产生具有远远大于I微米大小的不合乎需要大的粒子。对于许多医学应用，例如透过血脑屏障，AC电喷射法产生粒子大得不能接受。除了电喷射法，结合溶胶-凝胶(sol-gel)化学的共轴流体射流系统例如EHD还可用于制备小泡或胶囊。在电场梯度存在下，使用共轴、双-毛细管共轴布置，以同时递送两种流体是本领域公知的。简而言之，在此方法中，两种流体的化学和物理性质以及变量的取值例如电场强度和两流体的流速可以确定收集到集电极上的物质的结构，该集电极可位于远离双-毛细管共轴布置出口区域的地方。在该出口区域，化合物双-流体结构可形成带电弯液面，其可采用多种形状，例如泰勒(Taylor)锥。附图说明图1，其说明了由现有技术的双-共轴毛细管系统产生的流体流，描绘了在电场梯度存在下的双-流体流100，其中内部流体104被外部流体106包封。准圆锥形的泰勒锥结构108放出来自其顶端110的带电复合双-流体射流。在此，由于相同电荷排斥作用，该带电流体射流经历细化。此外，该射流的细化可能是两种流体物理性质，例如介电常数、粘度、电导率和表面张力的函数。尽管当流体104和流体106未混合时可能出现分化的双-流体结构，它们也可能在流体104和流体106可混溶的或部分可混溶时发生，原因是两种流体流均在所谓的层流区域下。层流可以是非-湍流的，其可使流动的流体层之间的混合最小化。这样，由于该两流体未混合到形成单一流体相的程度，该细化的带电双-流体射流可进入类似于振荡现象的混乱的通道。在沿着其通向收集区或集电极本体112通道的某点上，该复合双-流体射流可经历电荷振荡现象，该现象被称为Rayleigh不稳定性。这可引起该复合双-流体射流不再经历渐进性细化，但是经历振荡的细化和增稠方式，其可能最终导致射流瓦解成液滴包液滴的方式，或者复合电喷射方式。两种流体的化学和物理性质可以受控制，以产生在收集区域或集电极112处收集的多种结构。例如，如果流体106通过溶剂蒸发和固相沉淀而产生固体结构，举例来说，流体104可以被包囊到例如中空纤维、中空珠状纤维或胶囊的结构中。或者，在复合荷电结构从双-流体带电的弯液面运行到收集区域112的时间期间，可以调节两种流体的化学和物理性质，以使得流体104和流体106的无固化、两种流体中的一种固化或者两种流体均固化。关于图1，显示了区域3、4和5。如果某些物理化学现象导致流体106在区域3中固化，则可能获得将流体104包囊在由流体106形成的固体壳中的管状结构。但是，如果在流体106中的固化现象发生于区域4中，可能获得含有包囊流体104的中空珠状纤维。或者，如果在流体106中的固化现象发生于区域5中，可能获得含有包囊流体104的胶囊。在流体104固化但流体106不固化的情况下，湿润 的纤维、湿润的珠状纤维或者湿润的粒子可分别在区域3、4和5中产生。当两流体在到达该收集区域之前固化时，可导致核-壳固体结构。尽管共轴双-毛细管系统可用于产生上文所述的核-壳结构，但还有若干与该常规系统相关的缺点。特别是，当尝试将该方法直接、平行放大以增加方法处理量时，会发生微-制备问题。例如，内部和外部毛细管的内径的典型范围分别为约O. I至约O. 3mm和约O. 3至约1.0_。为了建立由许多此类共轴双-毛细管装置组成的设备以用于扩大规模生产期望的核-壳结构，有必要生产各单个的装置，该装置具有排列在尽可能接近于共轴的内部和外部毛细管，并且还具有在其直径上的高度重现性。然而现代的微制备技术可能遇到这样的挑战，这些技术是非常复杂的并且不是成本有效的。特别是，处理流体流穿过许多孔口、毛细管、导管或双-毛细管共轴装置的常规方式是通过使用一种使液流穿过所有相同的流体孔口、毛细管、导管或双-毛细管共轴装置的装置，而不是通过控制穿过每一单个流体流通路的流体流速。这就是例如制造平行放大规模生产期望的核-壳结构是困难而且昂贵的原因。如果从一个双-毛细管共轴装置的内部或外部毛细管与另一个的内部或外部毛细管的直径变异超过约2%或3%，则不可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶囊，其包含至少一种被包囊的药剂，该胶囊由权利要求1所述的方法生产。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G·拉尔森，R·斯普雷斯，R·弗拉吉奥迪斯，D·弗，L·纽内斯，
申请(专利权)人：细胞治疗LN公司，
类型：发明
国别省市：