用微流体技术使用具有工业可扩展性潜力的阴离子和中性LNP改进pDNA加载和保护的策略
Ilaria Ottonelli1, Elisa Adani2, Andrea Bighinati2
1Nanotech Lab, Te.Far.T.I., Department of Life Sciences, University of Modena and Reggio Emilia, Modena, Italy.
International journal of nanomedicine
|May 20, 2024
概括
微流体学通过优化脂质纳米粒子 (LNP) 来进行等离子体DNA (pDNA) 的加载和传递,从而推进基因疗法. 这种方法增强了pDNA封装,保护和细胞吸收,同时降低了LNP毒性.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 纳米医学是一种纳米医学.
- 基因治疗 基因治疗
背景情况:
- 微流体技术越来越多地用于纳米医药生产,特别是用于基因治疗.
- 优化对于每个纳米药物 (NMed) 类型和基因材料对于高效的基因疗法至关重要.
研究的目的:
- 增强脂质纳米颗粒 (LNP) 以改善等离子体DNA (pDNA) 的加载,保护和传递.
- 为了尽量减少与基于LNP的基因疗法配方相关的毒性.
主要方法:
- 优化了微流体技术,以形成阴离子和中性LNP来封装pDNA.
- 在水相中比较了DNA的"后配方"与"前"添加.
- 以大小,同质性,泽塔潜力,形态,产量,稳定性,负载效率,核酶保护,毒性和细胞吸收来表征LNP.
主要成果:
- 优化的LNP (DPPC:Chol:DOTAP 1:1:0.1比) 实现了160nm的大小和良好的均性.
- "前"添加方法允许阴性LNP保持高达100μg/mL的pDNA特征,比"后"方法增加了十倍.
- 中性LNP表现出显著的pDNA负载 (高达50%),具有较低的毒性和良好的DNA保护,保持30天的稳定.
- 在2小时内观察到有效的细胞吸收,完整的DNA被输送到细胞质中.
结论:
- 微流体辅助的"预"添加策略显著增强了阴性LNP中的pDNA负载.
- 中性LNP提供了一个有希望的替代品,具有较低的毒性和有效的DNA保护和传递.
- 这些进展代表了在基于LNP的基因疗法中最大限度地降低剂量和毒性的重要一步.
