mRNA设计与LNP(脂质纳米颗粒)制剂的小规模实验室制备技术及其在疫苗与基因治疗中的应用

研究人员开发了一套完整的mRNA实验室制备方案，涵盖序列设计、DNA模板制备、体外转录(IVT)、脂质纳米颗粒(LNP)封装及细胞转染等关键步骤。该方案通过PCR等简易技术实现小规模生产，配套质量控制体系可确保mRNA纯度与完整性，为疫苗研发、蛋白质替代疗法及细胞基因治疗等 preclinical 研究提供了高效可靠的技术支持。

　　

这项技术方案详细描述了科研级mRNA的全流程制备方法。从优化编码序列开始，通过聚合酶链式反应(PCR)制备线性化DNA模板，随后采用体外转录(IVT)系统合成5'端加帽的mRNA分子。为确保递送效率，创新性地采用微流控技术将mRNA封装至脂质纳米颗粒(LNP)中，形成直径80-100nm的稳定颗粒。转染实验显示，该方案制备的mRNA-LNP复合物在HEK293T等细胞系中可实现>90%的蛋白表达效率。特别值得注意的是，方案整合了毛细管电泳(CE)和纳米颗粒追踪分析(NTA)等质控手段，确保终产物符合疫苗开发与CRISPR-Cas9基因编辑等应用的严苛要求。整套流程仅需标准分子生物学设备，72小时内即可完成从序列设计到功能验证的全过程。