DNAワクチン送達のための生分解性マイクロボット

コロナウイルス疾患2019に対する宿主免疫応答を刺激するための核酸ワクチンの送達は、有望です。ただし、核酸ワクチンには、迅速なクリアランスや細胞の取り込み不良などの欠点があり、それらの治療の可能性が制限されています。マイクロボットは、ワクチンの放出を維持し、堅牢なワクチン接種に不可欠な免疫細胞との相互作用をさらに制御するように設計できます。ここでは、ゼラチンメタクリロイル（GELMA）の2光子重合を介した生体適合性および生分解性マイクロボットの3D製造と、DNAワクチン送達のための概念実証用途の応用が報告されています。3Dレーザーリソグラフィの局所曝露用量を変化させ、樹状細胞および原発細胞へのDNAワクチン送達のためにポリエチレンイミンを使用してゲルマミクロスフェアをさらに機能させることにより、プログラムされた分解と薬物放出が実証されています。マウスでは、機能化されたミクロスフェアによって送達されるDNAワクチンは、高速で強化され、耐久性のある抗原発現を誘発し、保護が長くなる可能性があります。さらに、磁気骨格にゲルマミクロスフェアを製造することにより、マイクロボットの操縦性を実証しました。結論として、Gelma Microrobotsは、DNAワクチンの発現期間を制御することにより、効率的なワクチン接種戦略を提供する可能性があります。

The delivery of nucleic acid vaccine to stimulate host immune responses against Coronavirus disease 2019 shows promise. However, nucleic acid vaccines have drawbacks, including rapid clearance and poor cellular uptake, that limit their therapeutic potential. Microrobots can be engineered to sustain vaccine release and further control the interactions with immune cells that are vital for robust vaccination. Here, the 3D fabrication of biocompatible and biodegradable microrobots via the two-photon polymerization of gelatin methacryloyl (GelMA) and their proof-of-concept application for DNA vaccine delivery is reported. Programmed degradation and drug release by varying the local exposure dose in 3D laser lithography and further functionalized the GelMA microspheres with polyethyleneimine for DNA vaccine delivery to dendritic cell and primary cells is demonstrated. In mice, the DNA vaccine delivered by functionalized microspheres elicited fast, enhanced, and durable antigen expression, which may lead to prolonged protection. Furthermore, we demonstrated the maneuverability of microrobots by fabricating GelMA microspheres on magnetic skeletons. In conclusion, GelMA microrobots may provide an efficient vaccination strategy by controlling the expression duration of DNA vaccines.