• 低免疫原性、具有良好的生物相容性和安全性
• 稳定性强，能有效保护包封物
• 核酸包封率高
• 细胞穿透性强、转染效率高
• 内体逃逸能力强

LNP 的制备依赖于自组装的能力，带负电荷的核酸和带正电荷的脂质之间产生静电络合，LNP 通过脂质组分之间的疏水作用和范德华作用协同地自组装成一个完整的、包裹着 mRNA 的核壳结构。

LNP 的制备可以通过多种方式进行，例如脂质囊泡的挤出、脂质膜的再水化、纳米沉淀、微流体混合，一般的制备方式是将水和脂质成分快速混合。mRNA–LNP 的制备有三种常用的方法可以实现混合脂质溶液和RNA溶液的快速混合：移液管混合法（小规模制备）、涡旋混合法（中等规模制备）和微流体混合法（大规模制备）。此处展示常用的实验室小规模 mRNA–LNP 的制备方案，包括 LNP 制剂制备、mRNA 包载、mRNA–LNP 制备的详细实验方法，可以根据自己的实验目的进行脂质搭配比例上的调整。

为了确保 LNP 的质量和有效性，需要对 LNP 进行参数表征，例如尺寸、PDI、电荷、RNA EE。

• Size（平均直径/粒径）: 通过动态光散射（DLS）检测。
• PDI（Polydispersity index）多分散指数: 范围 0-1，数值越高表示多分散性越强，数值越小表示粒度越均匀，通过动态光散射（DLS）检测。
• Charge（Zeta Potential）电荷: 对于基于 RNA 的 LNP，通常优选近中性电荷，通过 ζ 电位分析仪测量。
• Morphology（形态）: 通过电子显微镜（TEM、Cyro-EM、SEM、AFM 等）检测。

RNA EE（RNA Encapsulation Efficieney%）RNA 包封效率: 可通过 Ribogreen 测定来测量，先测定 LNP 外的 RNA 浓度，然后使用表面活性剂溶解 LNP 来测量 LNP 内部和外部的总 RNA 浓度，计算公式如下：
 
图 3. LNP 的表征参数^[8]

LNP 递送系统的优化进展
尽管 LNP 递送系统具有许多优点，但 LNP 药物递送系统同时也有局限性，例如潜在的细胞毒性、缺乏靶向选择性、循环时间短、内体逃逸差以及需要极端储存条件（例如冷冻）。

针对 LNP 递送系统的改造主要集中在优化各组分和引入新型功能性脂质以提高递送安全性和靶向性。例如利用海藻糖脂替代 LNP 制剂中的部分可电离脂质，所得到的新型 LNP 不仅可有效迁移至淋巴结和脾脏，且可以在保持 mRNA 疫苗有效性的同时，显著降低其毒性（特别是心脏和肝脏毒性）^[9]。例如将胆固醇修饰的 DP7 与脂质体递送系统结合，实现对树突状细胞的靶向递送（图 4）。又比如使用 DSPE-PEG-Mal 脂质构成 LNP 纳米颗粒，通过马来酰亚胺偶联抗体，实现靶向组织、器官或细胞。

随着纳米技术的不断发展，LNP 技术的应用场景也将继续拓展。从基因治疗到疫苗研究，LNP 正在成为生命科学领域的重要工具。未来，LNP 技术将帮助我们继续攻克更多科学难题，迎接一个更加精准、高效的科研时代。 

参考文献: