| ไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิลเป็นระบบนำส่งวัคซีนทางจมูกที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งขนาดของอนุภาคเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อประสิทธิภาพในการนำส่ง และเสริมฤทธิ์กระตุ้นภูมิคุ้มกัน งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาขนาดที่เหมาะสมของไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิล สำหรับการนำส่งวัคซีนทางจมูก โดยใช้โอวัลบูมินเป็นแอนติเจนต้นแบบ เตรียมตำรับไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิล ด้วยวิธี ionotropic gelationปรับเปลี่ยนความเข้มข้นของสารละลายไคโตแซน ตั้งแต่ 1-3 mg/mL และสัดส่วนโดยมวลของการเกิดอันตรกิริยาระหว่างไคโตแซนกับ sodium tripolyphosphate (TPP) ตั้งแต่ 3=1 - 5= 1 ได้ตำรับไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิล จำนวน 9 ตำรับ ประเมินคุณสมบัติทางกายภาพของไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิล ด้วยการวัดขนาดและประจุที่ผิวอนุภาควิเคราะห์การกักเก็บและ การบรรจุแอนติเจนในไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิล และการปลดปล่อยแอนติเจนที่ pH ต่างๆ ด้วยวิธีBCA Protein Assay ทดสอบความคงตัวทางกายภาพของไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิล และความคงตัวของแอนติเจนที่กักเก็บในไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิล ด้วยวิธี SDS-PAGE คัดเลือกตำรับที่มีขนาดอนุภาคต่างกัน คือ ขนาดเล็ก (< 500 nm) ขนาดกลาง (500 – 1,000 nm) และขนาดใหญ่ (1,000 – 5,000 nm) เพื่อประเมินฤทธิ์กระตุ้นภูมิคุ้มกันของไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิลในหนูทดลอง โดยให้โอวัลบูมิน ทางจมูก ปริมาณ 20 μg ปริมาตร 20 μL ในสัปดาห์ที่ 0, 3 และ 6 และฆ่าหนูในสัปดาห์ที่ 9 ของการทดลอง เก็บตัวอย่างเลือด มูล นํ้าลาย นํ้าล้างโพรงจมูก และนํ้าล้างช่องคลอด ประเมินการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบ humoral immune response (HIR) จากระดับ Immunoglobulin G (IgG) ในซีรัมซึ่งเป็น systemic immune response และระดับ secretory Immunoglobulin A (sIgA)ในมูล นํ้าลาย สารคัดหลั่งบริเวณเยื่อบุโพรงจมูกและเยื่อบุช่องคลอด ซึ่งเป็น mucosal immune response และประเมินการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบ cell-mediated immune response (CMIR) จากระดับ Interleukin-4 (IL-4) และ Interferon-γ (IFN-γ) ที่หลั่งจาก splenocytes เมื่อเทียบกับสารละลายโอวัลบูมิน1
ด้วยวิธี enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) ผลการวิจัยพบว่า สารละลายไคโตแซนความเข้มข้นเท่ากับ 3 mg/mL ทำให้ตำรับมีความคงตัวทางกายภาพ และ เมื่อเพิ่มสัดส่วนโดยมวลของไคโตแซนต่อ TPP เท่ากับ 3=1, 4=1 และ 5=1 จะได้อนุภาคที่มีประจุที่ผิวอนุภาคเป็นบวก และมีขนาดใหญ่ขึ้น คือ ขนาดเล็ก (249.67 ± 29.6 nm) ขนาดกลาง (559 ± 17.21 nm) และขนาดใหญ่ (1,240 ± 62.45 nm) ตามลำดับ แต่การกักเก็บและการบรรจุแอนติเจนของ ไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิลมีค่าลดลง คือ ร้อยละของการกักเก็บแอนติเจน เท่ากับ 76.49 ± 4.72, 68.52 ± 6.01และ 66.77 ± 7.95 ตามลำดับ และร้อยละของการบรรจุแอนติเจน มีค่าเท่ากับ 31.62 ± 1.52, 27.61 ± 1.68 และ 27.03 ± 1.27 ตามลำดับ การปลดปล่อยแอนติเจนจากไคโตแซนนาโน พาร์ทิเคิลมีลักษณะคล้ายคลึงกัน คือ ปลดปล่อยแอนติเจนได้ดีที่ pH 4.5 โดยมีค่าร้อยละของ การปลดปล่อยแอนติเจนในวันที่ 2 เท่ากับ 86.62 ± 1.52, 85.20 ± 1.44 และ 83.02 ± 1.36 ตามลำดับ ส่วนการปลดปล่อยแอนติเจนที่pH 6.8 และ pH 7.4 มีค่าลดลง เมื่อเก็บไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิล ในรูปผงแห้งไว้ที่อุณหภูมิ 4 °C นาน 3 เดือน พบว่าทั้งสามขนาดมีความคงตัวทางกายภาพ และแอนติเจนที่กักเก็บไม่เสียสภาพ ผลการศึกษาฤทธิ์กระตุ้นภูมิคุ้มกันของไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิล ที่กักเก็บโอวัลบูมิน เมื่อเทียบกับสารละลายโอวัลบูมิน พบว่าไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิลทั้งสามขนาด สามารถเสริมฤทธิ์กระตุ้นภูมิคุ้มกันแบบ HIR ได้ดีกว่าสารละลายโอวัลบูมิน โดยประสิทธิภาพ ในการกระตุ้นภูมิคุ้มกันของไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิลไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ แต่พบแนวโน้มของระดับ sIgAในนํ้าลาย สารคัดหลั่งจากเยื่อบุโพรงจมูก และเยื่อบุช่องคลอด ที่เพิ่มขึ้นตามขนาดอนุภาคที่ลดลง ไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิลสามารถเสริมฤทธิ์กระตุ้นภูมิคุ้มกันแบบ CMIR ได้ดีกว่าสารละลายโอวัลบูมินเช่นกันโดยไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิลขนาดเล็ก และขนาดกลาง สามารถกระตุ้นการหลั่ง IL-4 และ IFN-γ ได้ดีกว่าขนาดใหญ่
งานวิจัยนี้สามารถสรุปได้ว่า ไคโตแซนนาโนพาร์ทิเคิลขนาดเล็ก และขนาดกลางเป็นขนาดอนุภาคที่เหมาะสมสำหรับการเตรียมเป็นระบบนำส่งวัคซีนทางจมูกมากกว่าอนุภาคขนาดใหญ่เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกายภาพที่ดี มีประจุที่ผิวอนุภาคเป็นบวกสามารถกักเก็บแอนติเจนได้สูง มีการปลดปล่อยแอนติเจนได้ดีที่ pH 4.5 แอนติเจนที่กักเก็บไม่เสียสภาพ ระบบนำส่ง มีความคงตัวทางกายภาพและสามารถกระตุ้นภูมิคุ้มกันแบบ HIR ทั้ง mucosal immune response และ systemic immune response และสามารถกระตุ้นภูมิคุ้มกันแบบ CMIR ได้ดีอีกด้วย |