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通过微流控技术高效、可放大的制备核酸脂质纳米粒

Date:2021/6/30 9:42:23


在过去的一年里,随着全球范围内众多研究者们对mRNA疫苗的广泛关注使得mRNA疫苗、核酸药物等一些原本比较“生僻”的词汇获得了更多的曝光度。人们愈发发现原本应用于罕见病、肿瘤等疾病个性化治疗的核酸药物所具有的无限潜能,其众多优点使得越来越多的人们意识到了下一个药物新时代可能正悄然走来。


而目前的mRNA疫苗、核酸药物多是采用脂质纳米粒(LNP)来实现对mRNA等核酸分子的递送的,目前辉瑞、Moderna等上市的mRNA新冠疫苗以及较早的RNA类药物onpattro都是采用了脂质纳米粒来递送各自的核酸药物,也是目前最受大家认可,研究使用较为广泛的递送体系。与其他递送材料相比,其包封效果、体内外表达效果、体内安全性等多方面都更具优势。这也使得制备得到良好结果、可靠的脂质纳米粒成为了一项重要工作。


目前常用的脂质纳米粒制备方法主要有薄膜水化法、挤出法、均质法等。但是最适合的技术还是采用微流控混合技术来制备核酸脂质纳米粒,该方法相对简便快速,条件温和,同时容易实现生产放大。


如图1所示,通过不同生产规模的微流控机器,可以较好的实现mRNA-LNP的良好制备,其结果一致性良好。粒径结果合适,且具有较低的PDI值,证实其分散性较好,并且包封效果可达90%以上。这些良好的表征结果正是众多研究者们所期待看到的数据。



图1. 不同生产规模的微流控机器在不同参数下可以得到一致性良好的结果


此外,在体内实验中也可以进一步验证其效果,如图2、3所示。通过制备包载了EPO-mRNA的LNP(注:EPO,Erythropoietin,促红细胞生成素),经静脉注射给药后,检测小鼠血清中EPO蛋白表达量,可发现相较于空白组明显的EPO蛋白表达提升,并且在不同规模机器间表达水平也比较一致。并在7天后,检测其血细胞容积,也可发现明显的生理指标提升。


图2. 给药EPO-mRNA LNP后小鼠血清内EPO蛋白表达量


通过这些良好的体外表征以及体内表达结果可以发现,采用微流控技术制备的mRNA-LNP的确十分可靠,并且在不同生产规模间实现了一致性的结果,让更多研究者们有理由相信这一技术在mRNA疫苗、核酸药物领域的强大实力。


纳米药物制备系统


应用范围:


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