自新冠mRNA疫苗成功上市以來,脂質納米粒(Lipid nanoparticle,LNP)已成為mRNA、siRNA、pDNA等核酸的優先遞送載體,廣泛用于mRNA疫苗及治療。微流控技術是目前制備核酸脂質納米粒常用的技術,包封率則是評價其制備效果的重要指標之一,下面就為大家介紹使用RiboGreen測定RNA-LNP包封率的方法。
1 RiboGreen檢測RNA-LNP包封率的原理
1.1RNA-LNP包封率(Encapsulationefficiency,EE):包裹在脂質納米粒內部的RNA占RNA-LNP溶液中全部RNA的比例。
1.2 RiboGreen檢測RNA原理:RiboGreen是一種用于定量檢測溶液中RNA含量的超敏感熒光核酸染料,當RiboGreen熒光染料處于溶液狀態時,幾乎沒有熒光活性,與RNA結合時,其熒光活性將增加1000倍。RiboGreen-RNA復合物的熒光激發波長約500nm,發射波長約525nm,通過酶標儀,建立已知濃度RNA的標準曲線,即可得到樣品RNA濃度。
1.3 RiboGreen檢測包封率原理:分別測定LNP-RNA溶液中游離RNA濃度,以及用Triton-100破壞LNP結構后,溶液中全部的RNA濃度,兩者的差值就是包封在LNP內部的RNA濃度。通過以下公式即可計算得到包封率結果。
圖1核酸脂質納米顆粒的示意圖
2操作要點
2.1制備Buffer
1X TE Buffer:使用試劑盒中20X TE Buffer稀釋。
2% Triton-TE buffer:使用Triton-100與1X TE buffer以體積比1:50配制。
2.2添加RNA-LNP樣品至全黑96孔板
根據制備時RNA的量,可以大致計算需要稀釋的倍數。例如,已知 mRNA的原始質量或濃度,使用銘汰MicroFlow S進行RNA-LNP合成,根據稀釋、超濾等處理后的最終體積,即可估算大致總RNA濃度。同時,假設90%的包封率,即可估算游離RNA濃度。然后根據標曲的最高濃度計算需要稀釋的大致倍數。
這樣我們就可以使用1X TE buffer將RNA-LNP稀釋適合倍數以檢測LNP外游離RNA濃度,使用2% Triton-TE buffer將RNA-LNP稀釋適合倍數以檢測總RNA濃度,建議每項檢測至少兩個不同稀釋倍數。
最后,分別移取100 μL稀釋后的樣本,添加到全黑96孔板。
2.3標樣添加
一般直接使用試劑盒中100 μg/mL的RNA標樣,也可以使用與待測樣本類似的RNA標樣來建立標準曲線?梢韵扔1X TE buffer將原始標樣稀釋到工作濃度4 μg/mL,然后參考表1的體積比,配制為一定濃度梯度的標樣。分別移取各濃度的標樣100 μL,添加到全黑96孔板中。
注:*最終RNA濃度考慮了步驟2.4添加RiboGreen染料后的濃度
當RNA-LNP樣品及特定濃度的標樣添加到96孔板后,需要在37℃下避光孵育10 min,以使RNA-LNP在Triton buffer中充分裂解。
2.4 RiboGreen染料添加
把試劑盒中RiboGreen試劑,使用1X TE Buffer按照1:100的比例稀釋,例如需要2000 μL RiboGreen染料,可將20 μL的RiboGreen試劑添加到1980 μL的1X TE Buffer中。然后各取100 μL加入到已經加有樣品的96孔板中,37℃下避光孵育5min。
圖2 樣品添加
2.5酶標儀檢測
打開酶標儀,選擇熒光模式,激發光485nm,發射光528nm,讀數,記錄數據。
2.6數據處理及分析
將每個樣本測得的熒光值減去空白熒光值,即可得到實際熒光值。根據標樣的熒光值和濃度梯度,繪制標準曲線,得到回歸方程。把樣品熒光值代入回歸方程,乘以稀釋倍數,即可得到樣本的RNA濃度。根據1.3中包封率公式計算得到包封率結果。
圖3 標準曲線
3 小結
準確的包封率測定對于評價RNA-LNP的包封效果至關重要,影響著后續細胞實驗和動物實驗的開展。RNA-LNP包封率測定一般使用商業化的試劑盒,雖然操作環節較多,但只要細心規范,操作起來也并不難,相信大家可以得到準確的實驗結果。
納米藥物制備系統
應用范圍: