制備DLIN-MC3脂質納米顆粒
實驗目的:
分別以DLIN-MC3為陽離子主要脂質,參照文獻方法制備包載 mRNA 的 LNP。
實驗原理:
DLIN-MC3是可解離脂質,在酸性條件下可質子化形成陽離子脂質,通過靜電作用于帶負電的 mRNA 結合,形成載有 mRNA 的脂質納米顆粒(lipid nanoparticles, LNPs) 。常見的制備方法有薄膜-水化法、 溶劑注 入法、 高壓均質法和微流控法等方法, 在本實驗中采用微流控法, 讓脂質溶液與和 mRNA 溶液在微混合器中充 分、迅速的混合,形成粒徑均一的 LNP 。由于脂質溶解于乙醇中,核酸溶解于酸性緩沖液中,因此需要透 析去除殘余的乙醇并換液至 PBS。
實驗材料:
DLIN-MC3 、DSPC 、DMG-PEG2000 、冰醋酸、三水*
實驗步驟:
1 、 配置脂質乙醇溶液:
a) LNP 的成分與分子量見下表:
名稱 | 摩爾比% | 分子量 | 質量 |
DLIN-MC3 | 50 | 642.09 | 130mg |
DSPC | 10 | 790.2 | 33mg |
PEG-2000 | 1.5 | 2509.2 | 16mg |
CHO | 38.5 | 386.654 | 62mg |
無水乙醇(AR) | 100ml | ||
百分比來源于前期研究,并不一定與 onpattro 和 mRNA-1273 相同。
b)每種成分別配置三個濃度: 8 mM(約5 mg/ml) 、12 mM(約7.5 mg/ml) 和16 mM(約10 mg/ml) 。
名稱 | 重量或體積 |
冰醋酸 | 8ml |
三水* | 3.2g |
純化水 | 1000ml |
2、 計算 mRNA 濃度:
a) 根據 N/P=6,FRR=3 計算所需 RNA 濃度。
b) RNA 的堿基的平均分子量為340,每個堿基攜帶1 個磷酸, 因此RNA 中的含磷量為3.1 nmol/ μg.
c) 計算氮磷比時僅計算主要脂質中的氮原子數,因此每摩爾混合脂質中含有 0.5 摩爾 N。
脂質濃度(mM) | 8 | 12 | 16 |
N/P | 6 | 6 | 6 |
FRR | 3 | 3 | 3 |
RNA 濃度(μg/ul) | 0.072 | 0.108 | 0.143 |
3 、 配置 mRNA-醋酸緩沖液:
稱取3.2g三水*,8ml冰醋酸,定容于1000ml 。加入相應梯度的mRNA
4 、 微流控混合:
a. 將脂質- 乙醇溶液過 0.22 μm 疏水聚四氟乙烯膜,mRNA-檸檬酸緩沖液過 0.22 μm 親水聚四氟 乙烯膜,過膜后裝入微量注射器中。
b. 以FRR=3 ,磷脂和緩沖液以0 . 2ml/min和0 .6ml/min ,通過nexstarnano1芯片,混合。
5 、 透析與儲存:
a) 制備后放入透析管(Slide-A-Lyzer™ MINI Dialysis Device, 10K MWCO, 0.5 mL)中加入 14 ml PBS 在搖床上透析,2 小時后換液,直至 18 小時后透析結束。
b) 保存于 4℃待用。

實驗名稱: LNP 包封率測定
實驗目的:
對制備的 LNP 包封 mRNA 的效果進行測定
實驗原理:
Quant-iT™RiboGreen®RNA 試劑是一種超靈敏的熒光核酸染色劑,可檢測溶液中 1-200 ng 的核酸,這種 核酸染料無法透過 LNP,因此只有游離的未被 LNP 包載的核酸可以被結合。Triton-100 作為一種表面活性劑 常被用做破乳劑,使用 1%的 Triton-100 處理獲得的 LNP-mRNA 可以使包載的核酸釋放,得到總核酸量。通 過計算破乳前后核酸量的差異得到載藥量,再除以總核酸量即可得到包封率,即:
包封率(%)=(破乳后定量-破乳前定量) /破乳后定量
實驗材料:
Quant-iT ™ RiboGreen ™ (SIGMA-ALDRICH ,T8787-100ML)、
LNP-mRNA
RNA 檢 測 試 劑 盒 ( Thermo Fisher , R11490 )、 Triton ™ X-100
DEPC 水、CellCarrier-96 Ultra Microplates ( PerkinElmer ,6055308)、
實驗步驟:
1. LNP 制備:
見 LNP 制備流程。
2. 試劑準備(詳細參見說明書):
將 20xTE 用 DEPC 水稀釋至 1x;
用稀釋好的 1XTE 稀釋試劑盒中的標準品,稀釋成 2 μg/mL 及 100 ng/mL 兩種終濃度;
用 1xTE 稀釋試劑盒中的 QuantiT™ RiboGreen® Reagen ,稀釋成 200 倍及 2000 倍兩種終濃度; 按照下表在 CellCarrier-96 Ultra Microplates 中加入以下試劑,做復孔:
High range


3. LNP 破乳
將 Triton-100 用 1xTE 稀釋到 2% ,取 100 μl 加入 CellCarrier-96 Ultra Microplates ,加入 1 μl 制備好的
LNP ,處理 5 分鐘,加入 100 μl 200-fold diluted quant-iT RiboGreen Reagent。
4. LNP 游離核酸測定
在 CellCarrier-96 Ultra Microplates 中加入 100ul1xTE,取 1μl 制備好的 LNP 加進去,混勻,加入 100 μl l2000-fold diluted quant-iT RiboGreen Reagent。
5. 讀板
使用 SPARK 讀取熒光強度,激發光設置為 480 nm ,發射光為 520 nm
6. 數據處理
1) 標曲制備



2) 樣品定量
載藥量=破乳后讀值-破乳前讀值 包封率(%)=載藥量/破乳后讀值