NANO CARRIER - Porous Silicon Nano particles will be produced and studied, in vitro and in vivo for cancer diagnostics, therapy and imaging.

Bakgrunn: Nacamed har patent på en effektiv produksjon av nanopartikler av silisium. Disse nanopartiklene kan benyttes innenfor en rekke områder i medisinen, der problemstillingen kan være å få et legemiddel til å virke på rett sted, i riktig tidsrom, eller på riktig måte. Denne typen partikler kalles legemiddelbærere, og kan lignes med en lastebil som frakter legemidlene i kroppen til riktig sted, eller med et magasin som avgir legemiddel på et spesielt sted over en tidsperiode. For at legemidler skal fungere best mulig, er man avhengig av at det virksomme stoffet i legemidlene blir fraktet til de cellene eller vevene i kroppen som trenger behandling. Normalt vil de virksomme stoffene i et legemiddel passivt følge blodstrømmen, og det er bare en liten prosentandel som faktisk når de syke cellene. Resten av legemiddelet brytes ned og forsvinner ut av kroppen uten at det har hatt virkning på de syke cellene, eller legemiddelet påvirker friske celler i stedet for de syke. Det at legemiddelet påvirker friske celler, vil ofte medføre bivirkninger. Dette er spesielt et problem innen kreftbehandling, der behandlingen ofte gir store bivirkninger som følge av at legemiddelet skader både friske og syke celler. Tidligere forskning tyder på at nanopartikler av silisium vil være godt egnet som legemiddelbærer. Disse partiklene kan bære med seg store mengder legemidler, og studier tyder på at de ikke er helseskadelige eller påvirker miljøet negativt. Partikler av silisium løses opp og skilles fullstendig ut fra kroppen når jobben er fullført. Nacamed fokuserer på bruk av nanopartikler av silisium som legemiddelbærer både inne i og utenpå kroppen, samt til diagnostikk. På sikt vil det kunne være aktuelt å benytte nanopartikler av silisium til mange ulike formål. Nacamed kan nå, basert på tidligere forskning utført av Dynatec AS, levere partikler der tidligere produksjonsutfordringer er løst. Prosjektstatus: I prosjektperioden har Nacamed fokusert på å teste partiklene opp imot tradisjonelt brukte nanopartikler av silisium. Til tross for at partiklene er av tilsvarende materiale, har de vist seg å ha noen ulike egenskaper. Det har vært nødvendig å produsere ulike batcher for å få partikler best mulig egnet for studiene. Nacamed har fått erfaring og har lært mer om hvordan de ulike produksjonsparameterene kan benyttes for å få partikler med ulik størrelse og ulike egenskaper. Nacamed har i denne fasen også lykkes med å produsere både mindre partikler enn tidligere, samt partikler med integrerte porer. Nacamed har i løpet av prosjektperioden satt opp hele produksjonen i Norge, og gjør nå testing på oppskalering og prosessforbedringer. Nacamed planlegger nå å videreutvikle partiklene. Dette innebærer både arbeid med overflaten av partiklene, samt å se hvordan ulike legemidler kan lastes i partiklenes porer. Det er i dag mange legemiddelselskap som ser etter nye legemiddelbærere til ulike formål, både til bruk inne i, og utenfor kroppen. Nacamed ønsker i denne fasen å finne noen samarbeidspartnere med spesifikke ønsker som Nacamed kan rette forskningen mot.

Silisium nanopartikler har gjennom orskning i 25 år vist seg å ha lovende egenskaper som legemiddelbærere. Produksjonen av partiklene har imidlertid vært ressurskrevende og gitt lite produksjonsutbytte. Med Nacameds patenterte produksjonsmetode basert på cCVD, kan silisium nanopartikleer gjøres kommersielt tilgjengelig for farmasøytiske formål. Prosjektet viste at partikler produsert med cCVD-teknologi har tilsvarende egenskaper som partikler produsert på tradisjonell metode. Metoden gir dessuten en svært smal størrelsesfordeling og en høy renhet på partiklene. Partiklene vil derfor egne seg godt som utgangspunkt for å utvikle en legemiddelbærer med ønskede egenskaper.

The project seeks to develop the first industrial scale production process of porous silicon nanoparticles (PSi NPs) for use as drug carriers in pharmaceutical products. The chosen area of scope in this stage is Nacamed PSi NPs as an anticancer drug delivery system (DDS), although a variety of applications can be of future interest. Production and functionalization methods of the material will be optimized and developed. Nacamed PSi DDS will be studied, in vitro and in vivo for cancer diagnostics, therapy and imaging. The patented technology of Dynatec Engineering will be used in the production of PSi NPs. Results from a previous project have suggested that the centrifugal reactor of Dynatec Engineering can efficiently be used to produce homogeneous small particles and nanostructures suitable for this purpose. Nacamed has acquired a lifetime right from Dynatec Engineering, allowing Nacamed to use the patented DYNATEC reactor technology to produce customized nanoparticles and structures for use in nanomedicine. The new elements in this project are increased knowledge of geometry, size and size distribution of PSi NPs, and verification of the possible use as a drug carrier in pharmaceutical applications. For this purpose, both in vitro and in vivo tests of PSi NPs are major parts of the project. Our target is the production and sales of our material to pharmaceutical industry worldwide. The research on PSi materials for pharmaceutical applications has expanded greatly since the early studies of Leigh Canham more than 25 years ago. PSi have emerged as promising multifunctional and versatile platforms for nanomedicine in drug delivery, diagnostics and therapy 1.There is a significant potential for value creation in Norway. Our revenues are expected to grow from 614 million NOK in year 1 after product registration to 9.8 billion NOK in year 5.