The efficacious delivery of antigens to antigen-presenting cells (APCs), in particular, to dendritic cells (DCs), and their subsequent activation remains a significant challenge in the development of effective vaccines. This study highlights the potential of dissolving microneedle (MN) arrays laden with nanoencapsulated antigen to increase vaccine immunogenicity by targeting antigen specifically to contiguous DC networks within the skin. Following in situ uptake, skin-resident DCs were able to deliver antigen-encapsulated poly-d,l-lactide-co-glycolide (PGLA) nanoparticles to cutaneous draining lymph nodes where they subsequently induced significant expansion of antigen-specific T cells. Moreover, we show that antigen-encapsulated nanoparticle vaccination via microneedles generated robust antigen-specific cellular immune responses in mice. This approach provided complete protection in vivo against both the development of antigen-expressing B16 melanoma tumors and a murine model of para-influenza, through the activation of antigen-specific cytotoxic CD8(+) T cells that resulted in efficient clearance of tumors and virus, respectively. In addition, we show promising findings that nanoencapsulation facilitates antigen retention into skin layers and provides antigen stability in microneedles. Therefore, the use of biodegradable polymeric nanoparticles for selective targeting of antigen to skin DC subsets through dissolvable MNs provides a promising technology for improved vaccination efficacy, compliance, and coverage.

Nanoparticle-based delivery of simvastatin inhibits plaque macrophage proliferation in apolipoprotein E–deficient mice.

Significance This study shows that an endothelialized microfluidic chip with controllable permeability can serve as a model for nanoparticle translocation across the permeable endothelium. Integration of this in vitro model and an in vivo rabbit model revealed that the extravasation of nanoparticles across the endothelium in atherosclerotic plaques depends on microvascular permeability. This approach represents a unique method for the assessment of nanoparticle behavior across the atherosclerotic endothelium, and may also serve as a valuable tool to study nanomedicine accumulation in a variety of other diseases.

During a nuclear/radiological incident or an accident involving internal intakes with radioactive cobalt or strontium, the recommended treatments, consisting of the administration of diethylenetriaminepentaacetic acid for 60 Co and calcium gluconate for 90 Sr, are of low specificity, and their effectiveness can be enhanced. In this manuscript, a liposomal formulation was developed to deliver potential chelating agents to the main retention organs of both radionuclides. A bisphosphonate, etidronate, has been selected as a possible candidate due to its satisfying decorporation activity for uranium, bone tropism, and potential affinity with cobalt. Pre-clinical studies have been carried out on rats using radionuclide contamination and treatment administration by the intravenous route. The effectiveness of free or liposomal etidronate was evaluated, with an administration at 30 min, 48 h post-contamination with 60 Co. Regarding 85 Sr, a more extended experiment with etidronate liposomes was performed over 6 d. The results were compared to those performed with reference treatments, diethylenetriaminepentaacetic acid for cobalt and calcium gluconate for strontium. Unexpected results were found for the reference treatments that were significantly less effective than previously reported or showed no effectiveness. Free etidronate revealed no significant efficacy after 48 h, but the liposomal form suggested an interaction with radionuclides, not sufficient to change the biokinetics. This study emphasizes the need for early treatment administration and further research to provide a more effective medical countermeasure.