Count, size and quant your LNPs with Stunner

Význam tématu

Nosiče lipidových nanopartiklí (LNP) jsou klíčové pro cílené doručování nukleových kyselin a dalších terapeutik, kde přesná znalost počtu částic, velikosti a nákladu RNA zásadně ovlivňuje účinnost i bezpečnost.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje možnosti platformy Stunner, která kombinuje UV/Vis absorbanci a otáčkové úhlové rozptylové měření (RADLS) k vysoce propustné analýze LNP ve vzorcích o objemu 2 µL. Cílem je bez reagenčních standardů a barviv současně kvantifikovat koncentraci částic, jejich velikost, polydisperzitu a obsah RNA.

Použitá metodika

• Příprava dvou výrobních batchí LNP: malé s ionickým lipidem SM102 a PolyA RNA, velké s DDAB a calf liver RNA pomocí mikrofluidního míchání (Sunscreen) s různými celkovými průtoky (TFR) a poměry fází (FRR).
• Volitelné filtrování vzorků (0,45 µm, 0,2 µm) k odstranění agregátů.
• Měření prováděno v mikroobjemu bez ředění nebo standardních křivek.

Použitá instrumentace

• Stunner (Unchained Labs): kombinovaná UV/Vis spektroskopie a RADLS/MALS pro měření velikosti, koncentrace a nákladu RNA až 96 vzorků za 2 minuty.
• Sunscreen (Unchained Labs): mikrofluidní syntéza LNP s řízením TFR a FRR.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza tří distribučních profilů (intenzita, hmotnost, počet) pro LNP odhalila spolehlivou detekci i vzácných agregátů. Filtrace prokázala snížení Z-průměru z 206 na 161 nm a tím i zlepšení přesnosti. Počet částic se pohyboval od 8,5 × 10^10 do 7,5 × 10^11 částic/mL s dynamickým rozsahem až 10^7–10^13 částic/mL (R^2 = 0,9983). Kvantifikace RNA ukázala náklady 26,5 ng/µL (velké LNP, CV 2,5 %) a 32,7 ng/µL (malé LNP, CV 1,7 %), s mezilaboratorní variabilitou <1,5 %. Zvýšení TFR vedlo k menšímu průměru částic, vyšší koncentraci částic a nižšímu počtu RNA/kus při konstantním obsahu RNA.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimální vzorková objem (2 µL), vysoká propustnost (96 vzorků/2 min).
• Současné měření velikosti, koncentrace, polydisperzity a nákladu RNA bez reagensů a standardů.
• Uplatnění ve vývoji vakcín, QA/QC a optimalizaci procesů přípravy LNP.

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace platformy do automatizovaných výrobních linek, rozšíření metodiky na další typy nanočástic, inline monitoring a řízení mikrofluidní syntézy v reálném čase, kombinace s dalšími fyzikálně-chemickými metodami pro komplexní charakterizaci.

Závěr

Platforma Stunner přináší bezkompromisní, vysoce propustnou a bezreagensní charakterizaci LNP v mikroobjemu, což usnadňuje vývoj, kontrolu kvality a optimalizaci nanopartikelových systémů.