脂质纳米粒（LNP）定制平台
mRNA疫苗由于新冠肺炎的关系为大众所认识，但是很多人却不知道mRNA疫苗的幕后功臣，甚至可以说是整个机理的关键所在，是将mRNA封装并且安全有效地送进机体细胞的脂质纳米粒（Lipid Nanoparticle，LNP）。
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。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，有利于输送核酸分子
• 细胞毒性和免疫原性低
图1：LNP基础结构
图片来源：prnewswire.com
LNP的常见组成包括可电离脂质体、辅助型脂质、胆固醇、PEG脂质（如图1），相较于普通脂质体有更好的稳定性和⽣物相容性。
可电离脂质：含有胺基的脂质或类脂质，在生理 pH 下保持中性或轻度阳离子表面电荷，可减少非特异性脂质与蛋白质相互作用，促进核酸释放到细胞质中。在内体中，酸化时胺基被电离，诱导六角相结构形成，以破坏晚期内涵体膜，这一过程有利于 mRNA 细胞摄取和内体逃逸进入细胞质。
辅助型脂质：作为LNP的骨架，有助于脂质双层形成和破坏，从而促进内体逃逸。一些磷脂具有多态性特征，在进入内涵体时能由层状转变为六角相。向六角相的转变可促进mRNA从LNP中释放。
胆固醇：主要起稳定作用，可降低转变温度，利于层状转变为六角相。
PEG脂质：PEG-脂质的疏水端与阳离子脂质的疏水端结合，而PEG-脂质的亲水端（连有PEG）则向外形成核酸脂质纳米粒的外壳。有助于LNP整体稳定性以及延长LNP在血液中的半衰期。
LNP表面也可用特定的靶向序列进行修饰，从而更好地将核酸递送到靶组织，提高LNP疫苗效率。
LNP制备方法
图片来源： Mol Ther Nucleic Acids.
LNP的制备方法主要有乙醇注入法、 冲击式射流混合法、微流控法等，目前工业上使用最广泛的是微流控法。微流控系统最重要的功能是以液体为介质，实现可控条件下微通道内各种物质的运输。微流控操控下的流体具有独特性质，如层流和液滴等，利用其可以实现常规方法难以完成的微粒加⼯，继而设计各种结构的微通道，可合成理化性能优良的纳⽶颗粒（如图2），具有重现性⾼，试剂消耗量低，混合效率⾼等优势。
亚斯明生物脂质纳米粒（LNP）定制合成平台能够为客户提供高效的、灵活的、高品质的LNP 中间体合成解决方案，利用已知或新型脂质帮助客户包裹核酸，如mRNA、siRNA、miRNA、pDNA等，解决客户前端研发难题，提供完善的小试乃至中试工艺方案。
图3：全自动微流控LNP合成仪（左）及qubit4.0荧光成像仪（右）