微流控技術(shù)在mRNA-LNP制備中的優(yōu)勢

前言
脂質(zhì)納米顆粒（LNP）遞送技術(shù)的突破，推動了 RNA 療法的發(fā)展，受到了廣泛關(guān)注。mRNA-LNP 制備是 mRNA 疫苗從純化 mRNA（原液）到成品（制劑）的生產(chǎn)過程的關(guān)鍵步驟，涉及脂質(zhì)制備或篩選、mRNA 包封 / 裝載、純化等工序，目前最常用的方法是將水相和脂質(zhì)成分快速混合的微流控法。

mRNA-LNP 的應(yīng)用進展

脂質(zhì)納米顆粒（lipid nanoparticle，LNP）通常由多種脂質(zhì)組成，用于包封 mRNA 和增強其穩(wěn)定性的遞送系統(tǒng)，可以避免 mRNA 在細(xì)胞外降解，促進其被細(xì)胞攝取和釋放到細(xì)胞質(zhì)中。

脂質(zhì)成分包括但不限于可電離 / 陽離子脂質(zhì)、輔助脂質(zhì) [ 如中性脂質(zhì)和（或）膽固醇 ] 和通過聚乙二醇化（PEGylation）修飾的脂質(zhì)。

目前，基于病毒和非病毒的載體都已被開發(fā)用于 RNA的遞送。

mRNA-LNP 的制備

LNP 的制備依賴于自組裝能力，即脂質(zhì)成分發(fā)生分子間相互作用而自發(fā)組織成納米結(jié)構(gòu)實體。在 mRNA 疫苗中，帶負(fù)電荷的 mRNA 和帶正電荷的可電離 / 陽離子脂質(zhì)之間通過靜電相互作用結(jié)合，再通過脂質(zhì)組分之間的疏水作用和范德華作用進行組裝，進而形成 mRNA-LNP 復(fù)合物。該過程是從純化 mRNA（原液）到成品（制劑）的生產(chǎn)過程的關(guān)鍵步驟，涉及脂質(zhì)制備或篩選、mRNA 包封 / 裝載、純化等工序 。

微流控條件下 mRNA-LNP 制備的質(zhì)量控制

LNP的合成有多種方法，如薄膜水化法、超聲法、擠壓法、均質(zhì)法和微流控法。其中，微流控法在LNP合成的均一性、可重復(fù)性和放大性上要遠(yuǎn)優(yōu)于其它方法。使用微流控法合成的LNP粒徑均一穩(wěn)定，PDI（多分散性指數(shù)）小且mRNA包封效率高，是現(xiàn)在最為先進的LNP合成方法。

在 微 流 控 條 件下，基于 LNP 具有自組裝的特性，可以通過將水相和脂質(zhì)成分快速混合來完成 mRNA-LNP制備。該方法的優(yōu)勢是可以通過建立相關(guān)控制操作條件的關(guān)鍵工藝參數(shù)和最佳操作范圍，實現(xiàn)對LNP 理化特性的精確控制，以確保 mRNA-LNP 生產(chǎn)的一致性。

Nexstar微流控制備儀介紹

微流控指的是使用微管道(尺寸為數(shù)十到數(shù)百微米)處理或操縱微小流體(體積為納升到阿升)的系統(tǒng)所涉及的科學(xué)和技術(shù)。

納智達(dá)微流控LNP制備儀均質(zhì)機液滴系統(tǒng)通過控制流速在芯片上生成了一系列微升至納升且大小可控分散性好的微液滴。微流控芯片上生成的微液滴在大小和形狀上都具有很好的一致性，不僅易于操控，而且分散性好。

參考文獻(xiàn)：
佟樂，孫巍，楊亞莉，王佑春，楊振.mRNA 脂質(zhì)納米顆粒生產(chǎn)質(zhì)量控制關(guān)鍵考慮要點分析及探究[J].