质谱法分析脂质纳米粒的表面结构可以改善疫苗和药物的递送

诺丁汉大学药学院的科学家领导的一个团队展示了一种新的低温质谱方法，用于深度分析冷冻的微小脂质纳米颗粒，以揭示组成分子的层次和方向。

研究结果已发表在《通讯化学》上。

随着Moderna和Pfizer BioNTech新冠肺炎疫苗的成功，脂质纳米颗粒（LNPs）在RNA递送方面变得突出。它们也被用于提供治疗，包括使用基于小干扰RNA的药物来治疗罕见的遗传性多发性神经病变（Alnylam Pharmaceuticals）。

开发领域包括肺靶向基因治疗，这尤其具有挑战性，但LPNs有可能治疗一系列疾病，包括囊性纤维化、特发性肺纤维化、慢性阻塞性肺病、哮喘等。

这项研究提供了对脂质纳米颗粒中每种成分相对位置的见解。这些知识有助于阐明LNP的复杂行为，并有助于设计具有独特生物特性的配方，使其更高效、更安全。

这些研究结果将来也可用于帮助扩大制造过程的质量控制，加强LNP从实验室到临床应用的转化。

研究团队还包括马萨诸塞州剑桥市的Sail Biomedicines、马萨诸塞州剑桥的麻省理工学院和英国特丁顿的国家物理实验室，他们利用低温Orbitrap二次离子显微镜（Cryo-OrbiSIMS）提供了脂质纳米颗粒的结构细节。这种高压冷冻冷冻制备设施使生物样本保持接近其原始状态。

领导这项研究的Morgan Alexander教授解释说：“一段时间以来，表征体内使用的精细水合药物系统的天然表面一直是一个重大挑战。这种低温分子表面和界面分析的进步使这种令人兴奋的可能性成为现实。

”我们希望将这种新方法应用于许多系统，包括脂质纳米粒子、其他药物输送系统和水合生物材料。“

麻省理工学院的Robert Langer博士也是这篇研究论文的作者。他说：”有效的药物输送依赖于脂质纳米颗粒中复杂的分子混合物，以有效地输送RNA疗法，但这些疗法的疗效可能不同，很难设计。

“这项研究提供了一种表征和理解脂质纳米颗粒组成的新方法，可以为设计更有效和更有针对性的LNP铺平道路，从而使RNA疗法在所有类型的疾病中得到最广泛的应用。”

“在Sail Biomedicines，我们很自豪能够为推进对脂质纳米颗粒表面结构的理解做出贡献，”Sail Biomedicines首席平台官Kerry Benenato博士说。

“脂质纳米颗粒的表面在塑造其在人体内的行为方面起着至关重要的作用。通过实现精确的表面表征，该团队开发的技术为基于LNP的药物的工程设计铺平了道路，这些药物具有可调的特性，包括生物分布，从而扩大了基于RNA的疗法的潜力。”