基于生物物理技术解析脂质纳米粒结构与功能特性的研究

《Nature Biotechnology》：Elucidating lipid nanoparticle properties and structure through biophysical analyses

本研究针对传统表征方法无法精准量化脂质纳米粒(LNP)理化特性的瓶颈，通过沉降速度分析超速离心、场流分离-多角度光散射联用及同步辐射小角X射线散射等前沿生物物理技术，系统揭示了LNP在尺寸、RNA载量与形状方面的固有多分散性及其与制剂工艺的关联，为建立LNP结构-功能关系提供了关键方法论支撑。

　　

通过生物物理分析阐明脂质纳米粒的特性与结构。为优化脂质纳米粒(LNP)制剂方案，研究人员采用尖端生物物理技术进行指导。摘要部分指出：设计具有特异性靶向、高效力且副作用最小的LNP递送系统对其临床应用至关重要。然而动态光散射等传统表征方法难以准确量化LNP的理化性质，以及这些性质如何受脂质组成和混合方法影响。本研究运用具有更高分辨率的溶液态生物物理方法（包括沉降速度分析超速离心(SV-AUC)、场流分离-多角度光散射(FFF-MALS)以及联用同步辐射小角X射线散射(SAXS)的尺寸排阻色谱技术），对多分散LNP制剂进行了结构表征。结果表明LNP在尺寸、RNA载量和形状方面存在固有多分散性，这些特性均受制剂技术和脂质组成的共同影响。最后通过分析mRNA翻译与理化特征之间的关联，成功预测了LNP在体外和体内的转染效率。溶液态生物物理方法将为解析LNP结构-功能关系提供关键依据，助力建立新的LNP设计规则。