如果没有这项默默无闻的普林斯顿技术，im体育外围下载的新型冠状病毒肺炎疫苗就不会存在
它可能看起来不太像——一个可以放在手上的塑料盒子, 顶部和底部都有细小的管子. 太简单了，算不上前沿. 太卑微了，救不了这么多人.
但是20年来, Robert Prud 'homme实验室的研究人员对这个小盒子进行了微调，使药物制造发生了革命性的变化, 从基于mrna的新型冠状病毒肺炎疫苗到疟疾药物. 治疗这些疾病的救命分子是脆弱的, 他们必须在实验室的长椅上经历一场史诗般的航行, 通过供应链, 变成一个血细胞. 封装给他们一个安全的载具和一个最终的航向. 这是一门由复杂数学支撑的精细工艺, 在他的职业生涯中, Prud 'homme已成为一名工匠大师.
从信使rna疫苗到抗疟疾药物, 大量的全球健康计划依赖于纳米颗粒技术，将关键分子输送到目标细胞. 20年来，罗伯特. Prud 'homme带领im体育外围下载的一个研究小组开发了一种简单的方法来精确地配制这些药物, 可扩展的过程称为闪光纳米沉淀法.
它是如何工作的
在2003年的一篇论文中, Prud’homme, 化学和生物工程教授, 和布莱恩·约翰逊, 2003年博士学位.D. 校友, 描述了一种称为“闪光纳米沉淀法”的技术，该技术将液体混合以产生精确的固体——完美的尺寸, 完美的外形,, 完美分层的聚合物颗粒, 比一粒食盐小一百万倍. 要做到这一点, 研究人员发明了一种叫做密闭撞击喷射混合器的设备，可以吸收两种不同的液体, 让它们在一瞬间的湍流漩涡中混合, 然后泵出一系列定制的纳米颗粒. 每个粒子都含有一种活性成分，比如药物分子, 一条RNA链, 或者是一种蛋白质，包裹在包裹里，将有效载荷运送到目标, 血液细胞, 肝细胞, 或者是转移性肿瘤.
Prud 'homme说，这种混合的秘密在于空白空间.
他说:“你需要一个密闭的空间，让乱流得以发展。. “想象一下在咖啡杯里搅拌奶油. 这种拉伸、旋转的过程就是湍流混合的方式.”
其他方法要么把咖啡杯比喻得太字面化, 在容器中搅拌溶液, 或者使用t形几何图形使两股水流在一起，并将它们从底部排出. 容器方法一次限制生产单个批次，当应用于大批量时就会失败. t型混合器在大尺度和非常小的尺度上都很容易堵塞. 这两种方法, 虽然用于研究很好, 在大规模商业使用时产生不一致和不稳定的颗粒.
密闭冲击射流混合器避免了在全球范围内生产精确药物的任何一种方法的局限性. 它允许长时间的大体积连续流动, 同时，通过设计一个空腔，使两种液体射流在开放空间的中间相互撞击，避免堵塞, 远离墙壁. 这些颗粒在不到50毫秒的时间内形成并从设备中脱落——因此出现了“闪电纳米沉淀”中的“闪电”."
“真正的创新在于如何大批量制造小颗粒,罗德尼·福克斯说, 他是爱荷华州立大学的流体动力学专家和教授. 福克斯领导的一个团队后来在分子细节上模拟了这一过程，并证明了它是如何在计算上工作的. 他说，快速的计时使Prud 'homme的技巧独步江湖. 如果混合速度不够快，粒子就会聚集在一起. 但是通过快速纳米沉淀法，复杂的颗粒在聚集之前就形成了. Prud 'homme已经想出了如何将通常无法结合的材料结合起来:通过快速混合它们，使它们没有时间发生反应.
“人们通常用来产生这些类型的粒子的是不太复杂的混合系统,玛丽安·金迪说, a 2008年博士学位.D. 她是制药巨头默克公司的一名高管，曾在im体育外围下载与Prud 'homme共事. “在此之前，你不一定能制造小分子药物，并让它们稳定在纳米级形式, 你现在可以.她说，当试图将药物送到身体的正确部位时，这种微小的尺寸是一个很大的优势.
治疗从结核病到新型冠状病毒肺炎的全球性疾病
这种方法已被广泛采用. 自2016年以来，盖茨基金会已经 赞助工作 在Prud 'homme实验室生产低成本和高效的药物，用于全球卫生应用. 他们已经证明生产出了治疗疟疾、腹泻和结核病的高度稳定的药物. 世界上最大的合同研究机构之一, 无锡AppTec, 基于这种技术建立制造能力吗. 默克公司也采用了RNA癌症疗法.
辉瑞全球供应主管迈克·麦克德莫特 描述了 撞击式喷射混合器是生产新型冠状病毒肺炎疫苗的“整台机器的心脏”.
与此同时，世界各地的科学家和工程师仍在继续开发这项技术, 它起源于Prud 'homme的实验室, 小狐狸说. “他是这个想法的鼻祖."
卡斯滕•菲, KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH首席执行官, 这家总部位于柏林的公司封装了COVID mRNA疫苗, 他说，他的公司投入了大量精力来完善设备，以满足制药行业的严格规格.
Prud 'homme教授的基础研究在多年后产生了一种技术，今天脂质纳米颗粒的制造商以类似的方式使用,洛施说.
Prud 'homme还共同创立了一个 一家名为Optimeos的初创公司 普林斯顿凯勒工程教育创新中心讲师沙赫拉姆·赫贾兹的合作. Optimeos专注于将下一代基于rna的疗法推向市场，以治疗癌症, 糖尿病和其他致命疾病的治疗都使用了Prud 'homme实验室开发的技术.
“从基础学术研究到公共卫生的重大进展，成为这条道路的一部分是非常有益的,“骄傲的男人说.
编者按:本文首次发表于《im体育外围下载》第10-11页 2022年春季E-Quad新闻
