mRNA核酸脂质载体的递送机制(LNP电荷性质与分布)


近年来,脂质纳米粒(LNP)已成功作为RNA疫苗和疗法的递送平台。裸露的RNA是一种带负电荷的亲水性大分子,由于细胞膜的静电排斥,难以进入细胞,且易被体内RNA酶迅速降解。因此,需要保护性外壳才能进入细胞。因为细胞膜主要由脂质组成,利用脂质囊泡包封RNA可通过细胞膜并将RNA释放到细胞质中。因此,囊泡首先应该是一种带正电的脂质,能够结合带负电的RNA。然而,由永久性阳离子脂质组成的囊泡由于能与带负电的细胞膜发生静电作用而引起细胞毒性,脂质结构已经发展成为能够对内体酸性环境响应而带正电荷的分子。
LNP的制备取决于自组装能力,即脂质成分发生分子间相互作用而自发组织成纳米结构实体。首先,带负电荷的核酸和带正电荷的脂质之间通过静电结合,然后,通过脂质组分之间的疏水作用和范德华作用进行组装,进而形成LNP。由于脂质化学的多样性、核酸的独特性以及两者混合的时间特性,自组装早期阶段的表征和对LNP最终性质相关影响的研究依然具有挑战性。LNP制备方案至少会在两方面影响自组装产物:LNP的均匀性和核酸负载效率。
LNP制备方法最常用的方法是水相和脂质成分快速混合的微流控法,其具有良好的重复性,但是对于中试生产而言,微流控通量小。采用冲击式射流混合设备,具有通量大,没有一次性耗材等特点,适合大规模生产。
LNP电荷性质与分布
LNP的平均粒径和粒径分布是LNP质量和各种应用适宜性的重要初始决定因素。这些特征通常通过动态光散射(DLS)进行表征。通常,LNP的最佳粒径为20−200nm,因为这个大小使LNP足够牢固以承受流体流动(如血液和淋巴),同时允许LNP穿过间质。LNP大小通常通过改变PEG-脂质的量或混合参数(如流速和体积比)来调节。LNP的大小可能会影响LNP的内化、生物分布、降解和清除,且不同的应用可能需要不同的粒径大小。例如,小鼠模型中,皮下给药时,45nm-siRNA-LNP的递送效率最好,而静脉给药时,80nm-siRNA-LNP则最有效。然而,在啮齿动物和非人灵长类动物中对不同mRNA-LNP粒径大小的比较表明,当肌肉注射LNP时,非人灵长类动物对粒径大小并没有那么敏感。
LNP的表面电荷负责与细胞膜和生物环境发生相互作用。因为细胞膜带负电荷,表面带负电荷的LNP会与细胞膜产生排斥,不会被细胞吸收。另一方面,带正电荷的LNP可能会直接破坏细胞膜,造成细胞毒性。这是可电离脂质在LNP设计中至关重要的原因:最初,含有可电离脂质的LNP是电中性的,可以避免任何不必要的静电相互作用,但在内体酸性pH时会获得正电荷。通常通过Zeta电位测量来评估LNP的表面电荷。这种技术通常用于评估胶体的聚集。虽然没有严格的分类,但如果zeta电位在−20和+20mV之间,则认为表面电荷较弱。
以上是该方向的机制与关键要点;如需把研究思路推进到可交付的样品、数据与报告,下面是我们可提供的技术服务与技术平台能力。
◆ 一、本方向可提供的技术服务
LNP 的电晕性质与其体内分布密切相关,是靶向设计的抓手。
| 服务项 | 主要内容 | 交付物 |
|---|---|---|
| ★ 电晕表征与定量 | 粒径/Zeta 变化、蛋白吸附量与成分分析 | 表征数据 |
| ★ 器官/细胞靶向配方探索 | 按 SORT 思路筛选器官选择性配方(如肺、肝、脾) | 候选配方 |
| 体内分布与表达 | 荧光/荧光素酶报告基因的器官分布与表达定量 | 分布与表达数据 |
| 机制关联分析 | 电晕特征—分布—表达的关联分析与报告 | 分析报告 |
| 表征与质控 | 粒径与分布、Zeta 电位、包封率、核酸完整性与浓度 | 表征与质控报告 |
| 体外/体内评价 | 报告基因转染与表达、摄取定量、动物分布与表达 | 数据与图表 |
| 放大与合规衔接 | 小试至中试参数与质量标准梳理,衔接 GMP/GMP-Like | 放大方案与技术文件 |
◆ 二、共享研发服务的优势

◆ 三、服务流程

需求沟通 → 方案与报价 → 处方设计 → 制备与纯化 → 表征质控 → 功能化/评价 → 报告交付 → 放大衔接。项目按阶段里程碑推进,每阶段明确交付物、验收指标与费用节点;合作前可签署保密协议(NDA),知识产权归属在合同中约定。
◆ 四、服务内容与交付周期

| 交付内容 | 参考周期 |
|---|---|
| 处方筛选报告 | 1–2 周 |
| LNP 样品(无菌过滤,可指定缓冲体系) | 约 2 周 |
| 表征与质控报告 | 1–2 周 |
| 功能化/靶向样品与验证 | 按方案评估 |
| 体外/体内评价数据 | 1–3 个月 |
注:周期为常规项目参考值,实际以双方确认的技术方案与排期为准;研究用途产品与服务不用于临床诊断或治疗。

上海舜纳生物科技有限公司 纳米医学技术研发中心 Sunlipo Biotech Research Center for Nanomedicine
邮箱:sunlipotech@163.com(技术服务) info@med-nanotech.com(应用开发)
电话:86-21-5127 9909 传真:86-21-5193 6393
-
2026-11-04
-
2026-11-01
-
2026-10-28
-
2026-10-28
-
2026-10-28
-
2026-10-28
-
2026-10-28
-
2026-10-28
- ▪ 压电水凝胶定制服务:力-电耦合生物活性支架
- ▪ 氧化锌纳米颗粒:紫外屏蔽·压电·光催化多功能平台
- ▪ 钛酸钡纳米颗粒(四方相·压电相):介电/压电性能与生物医学应用
- ▪ TACE载药栓塞微球:六大材质体系(PVA/海藻酸钠/GelMA/CaCO3/PLGA/明胶)对比与定制选型
- ▪ 空LNP也是强佐剂!《Immunity》:脂质纳米颗粒把蛋白疫苗喂进生发中心【图解】
- ▪ 空LNP也是强佐剂!《Immunity》:脂质纳米颗粒把蛋白疫苗喂进生发中心【详读】
- ▪ 《NSR》Highlight:给脂质侧链多挂几颗羟基——武汉大学殷昊团队HTO12,碱基编辑LNP的脂质用量直降2.5倍【图解】
- ▪ 《NSR》Highlight:给脂质侧链多挂几颗羟基——武汉大学殷昊团队HTO12,碱基编辑LNP的脂质用量直降2.5倍【详读】
- ▪ 《Journal of Controlled Release》:RVG肽修饰LNP双药同载,四条通路一起堵,髓母细胞瘤原位小鼠生物发光降8倍【图解】
- ▪ 《Journal of Controlled Release》:RVG肽修饰LNP双药同载,四条通路一起堵,髓母细胞瘤原位小鼠生物发光降8倍【详读】
- ▪ 《JCIS》:宾大把PEG刷进支撑脂双层:氮密度从5 nm压到1 nm,IgG涂层的软硬竟由锚点间距说了算【图解】
- ▪ 《JCIS》:宾大把PEG刷进支撑脂双层:氮密度从5 nm压到1 nm,IgG涂层的软硬竟由锚点间距说了算【详读】
- ▪ 《ACS Nano》:同一种荧光头、不同脂质尾巴,肿瘤蓄积差出一个数量级!Colorado团队厘清脂质结构的血清稳定性法则【图解】
- ▪ 《ACS Nano》:同一种荧光头、不同脂质尾巴,肿瘤蓄积差出一个数量级!Colorado团队厘清脂质结构的血清稳定性法则【详读】
- ▪ 《Genome Biology》:首尔大用工程化病毒样颗粒递送Cas9蛋白,一针敲掉Vegfa,湿性AMD新生血管显著退缩【图解】



