mRNA-LNP包封設(shè)備微流控制備儀產(chǎn)品介紹
一、產(chǎn)品概述
mRNA-LNP包封微流控制備儀依托微流控芯片實(shí)驗(yàn)室技術(shù)搭建，是適配核酸遞送載體研發(fā)制備的專用設(shè)備，可完成脂質(zhì)納米顆粒（LNP）的可控合成，產(chǎn)出單分散性穩(wěn)定、粒徑形態(tài)可調(diào)的納米乳液與微球載體，廣泛應(yīng)用于mRNA疫苗、基因藥物、脂質(zhì)制劑等生物醫(yī)藥研發(fā)場景。設(shè)備以微機(jī)電系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將流體混合、反應(yīng)、富集等實(shí)驗(yàn)流程集成于微米級流道芯片，大幅縮減試劑消耗，同步提升實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可復(fù)現(xiàn)性，現(xiàn)已成為核酸藥物前期配方篩選、臨床前樣品制備的主流配套設(shè)備。
二、設(shè)備核心工作原理
設(shè)備以微流體力學(xué)與溶劑置換自組裝機(jī)制為核心，完整制備流程分為4個(gè)階段：
1. 雙相流體精準(zhǔn)輸送：分別裝載溶解脂質(zhì)的有機(jī)相、溶有mRNA的水相緩沖液，通過多通道驅(qū)動(dòng)單元獨(dú)立調(diào)控兩路流體流速、壓力，穩(wěn)定控制兩相配比；
2. 微通道層流混合：兩相液體進(jìn)入微加工芯片內(nèi)部微米級流道，在層流狀態(tài)下依靠流道特殊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)毫秒級均勻擴(kuò)散，消除傳統(tǒng)攪拌帶來的局部濃度差；
3. 脂質(zhì)納米粒自組裝：兩相快速融合后溶劑極性發(fā)生改變，可電離脂質(zhì)自發(fā)包裹核酸分子，形成完整LNP結(jié)構(gòu)；
4. 實(shí)時(shí)參數(shù)反饋調(diào)控：機(jī)身集成壓力、溫度傳感模塊，全程采集流體運(yùn)行數(shù)據(jù)，同步修正流速、溫度參數(shù)，保障每一批次制備條件統(tǒng)一。
三、整機(jī)結(jié)構(gòu)組成（5大模塊）
1. 流體驅(qū)動(dòng)控制模塊
機(jī)身搭載多組獨(dú)立輸送管路、調(diào)壓閥與壓力表，每一組管路可單獨(dú)設(shè)定流速區(qū)間，支持小體積微量制備與中等體積連續(xù)制備兩種模式，管路死體積占比低，能減少高價(jià)值mRNA、脂質(zhì)原料損耗。配套觸控操作界面，可存儲多組實(shí)驗(yàn)配方程序，一鍵調(diào)取重復(fù)實(shí)驗(yàn)參數(shù)。
2. 微流控芯片適配單元
設(shè)備預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)化芯片安裝倉，兼容玻璃、聚合物多種材質(zhì)微流控芯片，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求更換不同流道結(jié)構(gòu)芯片，適配不同粒徑區(qū)間LNP制備需求。芯片倉配備透明可視防護(hù)門，可實(shí)時(shí)觀察流體混合狀態(tài)，同時(shí)起到防塵、避光保護(hù)核酸樣品的作用。
3. 恒溫溫控模塊
內(nèi)置閉環(huán)溫度調(diào)節(jié)組件，可調(diào)節(jié)體系溫度至磷脂相變溫度區(qū)間，適配不同脂質(zhì)配方的孵化需求，溫控區(qū)間覆蓋常溫至中溫區(qū)間，流道全程均勻受熱，避免局部溫差影響顆粒成型穩(wěn)定性。
4. 信號采集與數(shù)據(jù)處理單元
集成多路傳感采集線路，實(shí)時(shí)記錄管路壓力、流體流速、體系溫度三類核心數(shù)據(jù)，所有實(shí)驗(yàn)參數(shù)自動(dòng)存儲，形成完整實(shí)驗(yàn)記錄，滿足生物醫(yī)藥研發(fā)數(shù)據(jù)溯源規(guī)范，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出用于后續(xù)配方分析。
5. 樣品收集與承載單元
設(shè)備下方設(shè)置開放式置物平臺，可放置離心管、收集槽等容器，制備完成的LNP產(chǎn)物直接流出收集，平臺預(yù)留多組卡位，可同步完成多組平行樣品連續(xù)制備。
四、設(shè)備核心應(yīng)用優(yōu)勢
1. 顆粒理化指標(biāo)可控
通過調(diào)整兩相總流速、水油相流速比例，可在區(qū)間內(nèi)調(diào)節(jié)LNP粒徑，產(chǎn)出顆粒多分散指數(shù)維持在較低區(qū)間，不易出現(xiàn)團(tuán)聚、沉淀問題；核酸包封效率穩(wěn)定，游離mRNA占比低，減少后續(xù)純化工序壓力。
2. 試劑使用成本更低
支持微升級微量制備，相比傳統(tǒng)攪拌法，同等實(shí)驗(yàn)組數(shù)下可節(jié)約半數(shù)以上脂質(zhì)與轉(zhuǎn)錄mRNA原料，適配新型可電離脂質(zhì)高通量篩選實(shí)驗(yàn)，降低自研脂質(zhì)材料的測試成本。
3. 批次間數(shù)據(jù)重復(fù)性良好
流體全程自動(dòng)化閉環(huán)控制，無人工攪拌帶來的操作誤差，同一配方多次制備的顆粒粒徑、包封率偏差幅度小，產(chǎn)出數(shù)據(jù)可直接用于細(xì)胞實(shí)驗(yàn)、動(dòng)物體內(nèi)藥效評價(jià)，減少實(shí)驗(yàn)變量干擾。
4. 工藝參數(shù)可平滑拓展
單臺設(shè)備可覆蓋從微量配方篩選、細(xì)胞給藥樣品、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)樣品的全流程制備，前期篩選確定的流速、配比參數(shù)可直接平移至更大體積制備流程，無需重新優(yōu)化配方條件。
5. 適配多元核酸研發(fā)品類
除常規(guī)mRNA載體制備外，還可用于siRNA、環(huán)狀RNA、DNA質(zhì)粒等各類核酸脂質(zhì)納米粒合成，同時(shí)可拓展至普通脂質(zhì)體、聚合物納米微球等遞送載體研發(fā)，設(shè)備復(fù)用場景豐富。
五、主流應(yīng)用場景
1. 高校與科研院所基礎(chǔ)研究
用于新型陽離子脂質(zhì)篩選、LNP細(xì)胞遞送機(jī)制、靶向配體修飾脂質(zhì)體構(gòu)效關(guān)系研究，微量制備模式可支撐上百組梯度平行實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)出穩(wěn)定、可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，適配基因表達(dá)、基因沉默相關(guān)基礎(chǔ)課題。
2. 生物科技企業(yè)藥物管線開發(fā)
覆蓋核酸候選藥物完整臨床前研發(fā)鏈條，從早期脂質(zhì)庫篩選、體外細(xì)胞藥效測試，到大小鼠體內(nèi)藥效、毒理實(shí)驗(yàn)樣品制備均可完成，單臺設(shè)備滿足管線早期開發(fā)需求，減少多設(shè)備采購?fù)度搿?/div>
3. CRO、CDMO核酸制劑外包服務(wù)機(jī)構(gòu)
適配多客戶、多管線并行制備需求，可快速切換實(shí)驗(yàn)配方，批次數(shù)據(jù)完整可追溯，符合醫(yī)藥申報(bào)原始記錄規(guī)范，兼顧小批量篩選樣品與中等規(guī)模送檢樣品生產(chǎn)。
4. mRNA疫苗研發(fā)平臺
適配預(yù)防性傳染病mRNA疫苗、腫瘤治療性mRNA疫苗載體制備，穩(wěn)定可控的LNP理化指標(biāo)能夠保障不同批次疫苗樣品免疫原性實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)一，支撐攻毒保護(hù)、免疫應(yīng)答相關(guān)評價(jià)實(shí)驗(yàn)。
六、設(shè)備基礎(chǔ)操作流程
1. 前期準(zhǔn)備：將有機(jī)相脂質(zhì)溶液、含mRNA水相緩沖液分別裝入對應(yīng)儲液容器，完成管路沖洗、芯片安裝，在觸控界面錄入實(shí)驗(yàn)所需流速、溫度參數(shù)并保存配方；
2. 系統(tǒng)校準(zhǔn)：啟動(dòng)設(shè)備回零程序，校準(zhǔn)輸送管路壓力基準(zhǔn)，檢查溫控模塊運(yùn)行狀態(tài)，確認(rèn)芯片無滲漏、管路連接密封；
3. 樣品制備：啟動(dòng)雙相流體同步推送，兩相液體進(jìn)入微流控芯片完成混合自組裝，產(chǎn)物從芯片出口持續(xù)流出至收集容器；
4. 實(shí)驗(yàn)收尾：制備完成后自動(dòng)停止流體輸送，導(dǎo)出本次實(shí)驗(yàn)全部參數(shù)記錄，使用專用溶劑沖洗管路與芯片，完成清潔收納。
七、設(shè)備使用注意事項(xiàng)
1. 需根據(jù)芯片耐受區(qū)間設(shè)置流速參數(shù)，流速超出適配范圍易造成芯片流道破損，同時(shí)影響顆粒成型效果；
2. mRNA樣品易受核酸酶降解，實(shí)驗(yàn)全程管路、芯片需提前做無酶處理，樣品倉可搭配低溫耗材存放緩沖液；
3. 不同材質(zhì)微流控芯片耐受溶劑存在差異，有機(jī)相溶劑選型需匹配芯片材質(zhì)，避免流道腐蝕形變；
4. 長期停機(jī)前需完整沖洗整套流體管路，留存管路保護(hù)液，防止脂質(zhì)殘留堵塞微米級流道。
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