独特的气翼结构微流体学用于高通量脂质纳米粒子配方选和扩展规模
Dongsheng Liu1,2,3, Mingzhi Yu1, Yuguo Zhang1
1Centre of Micro/Nano Manufacturing Technology (MNMT-Dublin), School of Mechanical & Materials Engineering, University College Dublin, Dublin, D04 V1W8, Ireland.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|October 28, 2025
概括
这项研究引入了一种新的微流体平台,用于快速选和可扩展的高质量脂质纳米颗粒 (LNP) 的生产. 该系统为各种应用优化了LNP的配方和制造.
科学领域:
- 生物技术和生物医学工程 生物技术和生物医学工程
- 纳米技术纳米技术
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 脂质纳米粒子 (LNP) 对于核酸输送至关重要,但在配方选和扩展方面面临挑战.
- 现有的方法通常需要大量的试剂量,并且缺乏高通量能力.
研究的目的:
- 开发一个高通量微流体平台,用于高效的LNP配方选和无扩展.
- 解决LNP生产过程中混合效率和LNP质量控制方面的局限性.
主要方法:
- 带有气翼结构的微混合器的设计,可在广泛的流量范围 (0.2-50 mL min-1) 中进行增强混合.
- 开发一种具有并行微流体通道的高通量选仪器 (MiNANO-form).
- 实现一个模块化微流体单元 (MiNANO规模) 实现连续,可扩展的LNP生产.
主要成果:
- 实现了一致的LNP形成,尺寸范围为38-150nm,多分散度指数 (PDI) <0.2.2.
- 使用最小的试剂体积 (低至0.1毫升) 证明了高通量选.
- 在各种细胞系中验证了可扩展的生产到升级 (50 mL min-1) 和成功的转染/吸收研究.
结论:
- 开发的微流体平台能够快速优化和可扩展制造高质量的脂质纳米颗粒.
- 这项技术显著推进了LNP的配方和生产,用于治疗应用.
- 该平台的多功能性得到了成功的mRNA,pDNA和siRNA传递研究的证实.
