Scientist Holding Small Formulation
脂质纳米颗粒

脂质纳米颗粒 (LNP) 是临床上最先进的非病毒基因输送系统。脂质纳米颗粒能够克服阻挠基因药物研发和应用的一大障碍,安全而有效地输送核酸。基因药物有许多不同的应用领域,例如基因编辑、疫苗的快速研发、罕见遗传病和无成药性疾病的肿瘤免疫治疗,等等;所有这些应用领域通常都会受到核酸输送效率低下的妨碍。

Nucleic Acid Lipid Nanoparticle

 

相较于此前的脂质核酸输送系统,脂质纳米颗粒具有多项优势,包括:

 

• 核酸包封率高并且能够有效转染
• 组织穿透性增强,有利于输送治疗剂
• 细胞毒性和免疫原性低

 

上述特性使脂质纳米颗粒成为出色的核酸输送候选物。

 

首款 RNAi 药物 (Patisiran) 采用了脂质纳米颗粒,目前正在等待 FDA 审批。


克服推进脂质纳米颗粒生产带来的主要挑战


传统制备方法面临的挑战 

采用 NanoAssemblr® 平台的解决方案

制备过程中的不同批次间存在显著差异orangeRightArrow可重复的脂质纳米颗粒制备
工艺控制有限,导致纳米颗粒不均一orangeRightArrow在可控的制备条件下,形成均匀的脂质纳米颗粒制剂
纳米颗粒核酸装载效率低下orangeRightArrow核酸装载效率高,制备过程一步到位
耗时的劳动密集型生产方式orangeRightArrow毫不费力地快速生产脂质纳米颗粒并进行优化
制备工艺难以扩大规模orangeRightArrow无缝扩大制备规模

主要优势
可重复的脂质纳米颗粒制备工艺

Benchtop Independent Reproducible三位独立用户采用完全相同的脂质组分,制备出粒径大小一致的脂质纳米颗粒。


在可控的制备条件下,形成均匀的脂质纳米颗粒制剂

mRNA Scale-Up Cumulative Fractions
8x Scale-Up 系统上进行连续流动制备的整个过程中,分段收集的 mRNA 脂质纳米颗粒具有一致的流体动力学直径和多分散系数 (PDI)。


核酸装载效率高,制备过程一步到位用

Encapsulation Efficiency siRNA
三款NanoAssemblr® 仪器制备的 siRNA 脂质纳米颗粒表现出了高于 95% 的包封率。


无缝扩大制备规模在

siRNA Potency to Scale Up
NanoAssemblr® Benchtop, Blaze, 和 Scale-Up上制备的第七凝血因子 siRNA 敲减功效保持一致。

NanoAssemblr® 技术可以改善脂质纳米颗粒的性能


NanoAssemblr® 平台可以生成更加均匀的纳米颗粒群

NanoAssemblr vs. T-Tube Homogenous
NanoAssemblr® 平台生成的颗粒比采用传统 T 形管混合法制备的颗粒更为均一。


NanoAssemblr®-Manufactured脂质纳米颗粒具有均匀的结构

NanoAssemblr vs. T-Tube Structure
T 形管生成的脂质纳米颗粒(左图)表现出了多层形态,相比之下,NanoAssemblr®生成的脂质纳米颗粒(右图)结构均匀。


NanoAssemblr®-Manufactured脂质纳米颗粒表现出了极佳的敲减功效系

NanoAssemblr vs. T-tube
统性给药后 72 小时,NanoAssemblr® siRNA 脂质纳米颗粒的血清第七凝血因子敲减功效高于传统 T 形管脂质纳米颗粒。

工作原理

LNP Production and Delivery



1) 将溶有脂质的有机溶剂和含有核酸的水溶液注入 NanoAssemblr® 试剂盒的两条入口通道。
2) 在层流状态下,两种溶液不会立即混合,但是通道内精心设计的微观特征会以可控、可重复的方式使两股流体混在一起。
3) 两股流体一毫秒内即可完全混合,导致溶剂极性发生变化,从而引发载核酸脂质纳米颗粒的自组装。


4) 改变流体注入速度和比率,可以控制脂质纳米颗粒的粒径大小。
5) 脂质纳米颗粒模拟低密度脂蛋白,因此能够像后者一样通过内源性细胞运输途径吸收,从而将核酸输送至细胞。
6) 由于采用了对 pH 值敏感的脂质,脂质纳米颗粒能够在囊泡 pH 值降低时将包封的核酸释放到细胞质中。

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脂质纳米颗粒资源

Application Note

March 15, 2022

Genome Editing of Human Primary T Cells with Lipid Nanoparticles

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July 01, 2020

Journal of Controlled Release

Delivery of Self-amplifying mRNA Vaccines by Cationic Lipid Nanoparticles: The Impact of Cationic Lipid Select...

G. Lou, G. Anderluzzi, S.T. Schmidt, S. Woods, S. Gallorini, M. Brazzoli, F. Giusti, I. F...

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May 08, 2020

Vaccines

Investigating the Impact of Delivery System Design on the Efficacy of Self-Amplifying RNA Vaccines

G. Anderluzzi, G. Lou, S. Gallorini, M. Brazzoli, R. Johnson, D.T. O'Hagan, B.C. Baudner a...

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May 31, 2019

Vaccine

mRNA Vaccines Against H10N8 and H7N9 Influenza Viruses of Pandemic Potential Are Immunogenic and Well Tolerate...

R.A. Feldman, R. Fuhr, I. Smolenov, A. Ribeiro, L. Panther, M. Watson, J.J. Senn, M. Smith...

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May 18, 2019

Annals of Hematology

Lipid Nanoparticle-mediated siRNA Delivery for Safe Targeting of Human CML In Vivo

N. Jyotsana, A. Sharma, A. Chaturvedi, M. Heuser et al.

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May 17, 2019

Science Immunology

A Lipid-encapsulated mRNA Encoding a Potently Neutralizing Human Monoclonal Antibody Protects Against Chikungu...

N. Kose, J.M. Fox, G. Sapparapu, R. Bombardi, R.N. Tennekoon, A.D. de Silva, S.M. Elbashir...

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