Count, size and quant your LNPs with Stunner

Význam tématu

Lipidové nanočástice (LNP) představují klíčový nosič pro převod nukleových kyselin v biomedicíně. Přesná charakterizace koncentrace, velikosti a množství RNA je zásadní pro vývoj vakcín a terapeutik. Tradiční metody často vyžadují časově náročné postupy s ředěním, standardy či barvivy a jsou omezené na měření jednotlivých parametrů.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace Stunner je demonstrovat schopnost simultánního a bezodpadového měření velikosti, koncentrace a RNA nálože LNP na jednom 2 µl vzorku v mikroobjemovém formátu 96 well destiček. Studie porovnává malé a velké LNP preparace a testuje opakovatelnost, lineárnost a robustnost výsledků.

Použitá instrumentace

Platforma Stunner s technologií RADLS (rotující úhlová laserová rozptylová spektroskopie) a UV/Vis absorbancí v mikroobjemovém formátu 96 well destiček. LNP byly připraveny pomocí mikrofuidického systému Sunscreen (Unchained Labs) s řízenými celkovými průtokovými rychlostmi (TFR) a poměrem fází (FRR). Pro odstranění agregátů byla provedena postupná filtrace vzorků přes 0,45 µm a 0,2 µm filtry.

Hlavní výsledky a diskuse

• Velikost částic: RADLS poskytuje distribuce intenzity, hmoty a počtu, umožňující detekci vzácných agregátů a přesné stanovení středních průměrů. Sekvenční filtrace snížila Z-průměr velkých LNP ze 206 na 161 nm a zlepšila přitom variabilitu.
• Koncentrace částic: Přímé měření koncentrace bez ředění prokázalo lineární rozsah od 1×10^9 do 1×10^12 částic/mL (R²=0,9983) s CV kolem 30 % v nejnižších koncentracích.
• Kvantifikace RNA: Unmix analýza odděluje absorbanci RNA od turbidity a lipidového nosiče. Měření ukázalo CV pod 3 % pro malé i velké LNP a mezilaboratorní shodu lepší než 2 %.
• Procesní parametry: Zvyšující se celkové průtokové rychlosti vedly k menším průměrům LNP, vyšší koncentraci částic a stabilní celkové RNA náloži. Výsledkem je možnost stanovit průměrný počet molekul RNA na částici.

Přínosy a praktické využití metody

• Simultánní měření velikosti, koncentrace a RNA nálože
• Analýza pod 2 minuty na vzorek
• Minimální objem vzorku 2 µl bez potřeby ředění
• Bez nutnosti standardních křivek, barviv či chemických disruptorů
• Vysoká propustnost až 96 vzorků současně

Budoucí trendy a možnosti využití

• Aplikace na DNA- a proteinové LNP
• Automatizace kvalitativní kontroly v průmyslové výrobě
• Integrované on-line monitorování výroby pomocí mikrofuidiky
• Rozšíření dynamických analýz stability a interakcí částic

Závěr

Platforma Stunner nabízí komplexní a vysoce reprodukovatelné řešení pro charakterizaci LNP. Díky kombinaci RADLS a UV/Vis absorbance zajišťuje rychlé, bezodpadové a standard-free stanovení velikosti, koncentrace a RNA nálože, což výrazně zefektivňuje vývoj a kontrolu kvality nanopartikulárních systémů.

Reference

• Unchained Labs, Count, size and quant your LNPs with Stunner, Application Note Rev A, 2024
• Unchained Labs, Dive deep into Stunner’s light scattering, Tech Note, 2024