LNP表征新方法——冷冻电镜

LNP的全称是Lipid Nano Particle，即脂质纳米颗粒。与细胞膜类似，是由具有生物相容性和可生物降解的脂质分子组成。由于其较为稳定的理化性质及生物安全性，被mRNA药物和疫苗研究领域的企业广泛应用于药物递送。

电镜则成为了科学研究中进行原子和分子尺度表征的重要工具。冷冻电镜作为电子显微镜的衍生技术，在其成像过程中，生物样本被封装在薄层玻璃态冰中，在电子束辐照下，仍处于原始结构和本征状态。

LNP的质量（如其包封率、载药量与稳定性）很大程度上取决于其囊泡的结构是否均匀、稳定。冷冻电镜是唯一一种可以观察LNPs内部密度的技术，可以检测包封率或颗粒填充/空比。

LNP的粒径分布、膜厚度、层状分布、整体形貌等也都是LNP质量控制的重要指标，而冷冻电镜都可以通过一次拍照迅速准确进行多种指标的表征和分析。

相比于其他的表征技术手段，冷冻电镜可以做到直接、可视化的对样品进行观察，使表征数据更具有说服力。同时，一次表征多种指标，减少了对LNP样品的消耗，降低了表征检测的成本。

冷冻电镜平台

青云瑞晶建立了先进的冷冻电镜平台，提供透射电子显微镜(TEM) 和纳米颗粒质量控制分析服务。

案例展示

观察到的LNP结构

包含不同数量RNA时LNP

应用范围

纳米颗粒药物递送载体

腺相关病毒（AAV）

脂质纳米颗粒（LNP）

细胞外囊泡（EV）

冷冻电镜优势

可检测指标

AAV病毒衣壳蛋白结构解析

解析出AAV衣壳蛋白质的空间结构，进而了解其组装和基因组包装机制，可以利用这些信息改进载体的生产。

技术手段

负染色法

使用重金属填充纳米颗粒附近的背景进行染色，保存样品轮廓信息，快速评估纳米颗粒形态、结构、完整性和均一性。

优势

 ·  成本低；

 ·  速度快；

 ·  获得初步的形态信息。

冷冻透射电镜（Cryo - TEM）

液氮冷却的液态乙烷将样品以玻璃态形式冻结，在冷冻电镜下观察纳米颗粒的结构信息。快速冷冻确保样品更接近原始状态，电镜能获取高分辨率的信息，对样品进行精确表征。

优势

 ·  适合含水样品/对外界环境变化敏感样品；

 ·  玻璃态使样品保持天然形态；

 ·  清晰观察到样本表面和内部情况；

 ·  AAV病毒衣壳蛋白结构解析。

分析类型

测试流程