כדי לבדוק את כל זה, נדרשת טכניקה מדעית שמסוגלת לעקוב אחרי מה שקורה בתוך התמיסה ברמת הננו. כאן בדיוק נכנסת לתמונה מיקרוסקופיה דינמית של פיזור אור, או בשמה הקצר יותר, DLS (ראשי תיבות של Dynamic Light Scattering). על אף השם המאיים, השיטה הזו די אלגנטית בפשטותה: קרן לייזר קטנה נשלחת דרך דוגמה נוזלית המכילה את הליפוזומים, והאור שמתפזר מהם נאסף בזווית קבועה. מכיוון שהליפוזומים נעים כל הזמן בתנועה אקראית שנקראת “תנועה בראונית”, האור המפוזר משתנה בהתאם למהירות התנועה שלהם. ככל שהחלקיקים קטנים יותר, הם נעים מהר יותר, ולהיפך. כך אפשר לחשב את הגודל ההידרודינמי של אותם חלקיקים, שהוא למעשה הגודל שלהם יחד עם שכבת המים שמקיפה אותם.

מה שמתקבל בסופו של דבר הוא ערך מספרי של הגודל הממוצע של הליפוזומים, וכן מדד שמראה כמה אחידה האוכלוסייה, כלומר האם כל הליפוזומים בגודל דומה, או שיש ערבוב של גדלים שונים. ברגע שמתחילים לעקוב אחרי אותם ערכים לאורך זמן, אפשר ללמוד הרבה: אם הגודל גדל בפתאומיות, ייתכן שהליפוזומים מתמזגים; אם הוא קטן, אולי הם מתפרקים; ואם הפיזור גדל, סימן שהמערכת מאבדת את האחידות שלה. כל אלה הם אינדיקציות לבעיות ביציבות הפורמולציה, שיכולות להשפיע באופן ישיר על הביולוגיה, הבטיחות והיעילות של המוצר.

DLS אינה השיטה היחידה בעולם למדידת יציבות, אבל היא אחת הנגישות והנפוצות ביותר. היא מהירה, אינה דורשת השמדה של הדוגמא, ומספקת מידע משמעותי בזמן קצר. יחד עם זאת, יש לה מגבלות: לא מתקבלת תמונה ממשית של הליפוזומים (לשם כך ישנם מכשירים אחרים אשר פועלים על עקרונות אחרים), אלא רק נתונים סטטיסטיים; היא רגישה מאוד לזיהומים קטנים, בועות או שאריות חלבון (כל אלה מקבלים יחס זהה כאילו הם חלקיקים וגם הם נמדדים); ולעיתים קשה להבדיל בין שני סוגים שונים של חלקיקים אם הגודל שלהם קרוב מדי. לכן, נהוג לשלב DLS עם שיטות נוספות, ובראשן Cryo-TEM – מיקרוסקופיה אלקטרונית בהקפאה עמוקה, שנותנת תמונה ממשית של הליפוזומים עצמם, ומאפשרת לראות את המבנה, השכבות, ואת הצורה הכללית. שילוב בין שתי השיטות נותן תמונה שלמה: גם מה קורה בגודל הממוצע באוכלוסייה כולה, וגם איך נראים הליפוזומים עצמם, אחד אחד.

מחקרים רבים תומכים בגישה הזו. לדוגמה, מאמר שהתפרסם ב־ACS Langmuir בשנת 2023 הראה כיצד מעקב DLS מדויק לאורך שנה הצליח לזהות שינויים קטנים ביציבות ליפוזומים שהכילו תרופות רגישות, אפילו כשלא נראו שינויים בעין בלתי מזוינת. מחקר אחר, שפורסם ב־Molecular Pharmaceutics, השווה בין מדידות DLS ותמונות Cryo-TEM של פורמולציית Doxil®, ליפוזום תרופתי מאושר והראה כיצד שינוי בהרכב הליפוזום בעקבות טעינת התרופה גרם לשינוי צורה שלא זוהה ב-DLS בלבד. מאמר סקירה שפורסם ב־Pharmaceutics בשנת 2023 סיכם עשרות עבודות בתחום והדגיש את החשיבות של מדידת פיזור חלקיקים כמדד עקיף לא רק ליציבות אלא גם לאיכות הספיגה והביו-זמינות של ליפוזומים בשימוש תזונתי ותרופתי.

לסיכום, מיקרוסקופיה דינמית היא לא רק כלי טכני, היא עין מדעית שמביטה לעומק אל מה שקורה ברמת הננו. באמצעותה ניתן לדעת אם הליפוזום שהוכן היום ישרוד את הדרך עד למדף, ואם הוא עדיין יהיה יעיל אחרי חודשיים במקרר או שנתיים במחסן. בעולם שבו צרכנים מחפשים איכות, מדעיות ושקיפות, וליפוזומים הופכים לאמצעי שינוע סטנדרטי יותר ויותר, זהו כלי שחובה להכיר. כחלק מהנהלים הפנימיים בסקויה, ישנו שימוש תכוף במכשיר DLS לשם ניטור אחר הכנת המוצרים שלנו בשלביהם השונים, מן המחקר הראשוני, דרך הפיתוח, ועד לוידוא יציבות וחיי מדף חודשים ארוכים לאחר שהליפוזומים הוכנו.

מקורות

1. Danaei, M. et al. (2018). “Impact of particle size and polydispersity index on the clinical applications of lipidic nanocarrier systems.” Pharmaceutics, 10(2), 57.

2. Barenholz, Y. (2012). “Doxil®—the first FDA-approved nano-drug: lessons learned.” Journal of Controlled Release, 160(2), 117–134.

3. Sercombe, L. et al. (2015). “Advances and challenges of liposome assisted drug delivery.” Frontiers in Pharmacology, 6, 286.

מאמר זה נכתב על ידי צוות Sequoia Labs במטרה לפשט ולהנגיש את העקרונות המדעיים שמאחורי הטכנולוגיה הליפוזומלית. אנחנו מאמינים בידע, בבהירות, ובתוצאות.