Stunner LNP Characterization

Význam tématu

Lipidové nanočástice (LNP) jsou klíčové nosiče pro cílenou dodávku léčiv a vakcín, zejména nukleových kyselin.
Precizní charakterizace LNP rychle a s malým objemem vzorku umožňuje optimalizovat formulace, zvýšit reprodukovatelnost a zajistit kvalitu v preklinickém i výrobním měřítku.

Cíle a přehled studie

Cílem představeného systému Stunner je kombinovat měření UV/Vis absorbance, dynamického rozptylu světla (DLS), vícekotoučového DLS (RADLS) a vícekotoučového rozptylu světla (MALS) na jediném mikroskopickém vzorku (2 µl).
Systém má poskytnout komplexní data: koncentraci částic, velikost, polydisperzitu, detekci agregátů a kvantifikaci RNA v jediném běhu.

Použitá instrumentace

Systém Stunner integruje následující moduly:

• UV/Vis spektrofotometr: xenonový bleskový zdroj, rozsah 230–750 nm, rozlišení <2 nm
• Dynamický rozptyl světla (DLS): laser 660 nm, hydrodynamický průměr 0,3–1000 nm, přesnost ±2 %
• Rotující úhlové DLS (RADLS): měření v 7 úhlech v rozsahu 30–162°
• Vícekotoučový rozptyl světla (MALS) pro stanovení hmotnostního průměru částic
• Microfluidní deska 96 jamek s vestavěnými optickými drahami 0,1 mm a 0,7 mm

Součástí dodávky je počítač s Windows 11 a software pro sběr a analýzu dat včetně volitelného modulu 21 CFR Part 11.

Hlavní výsledky a diskuse

Systém dosahuje měření koncentrace částic v rozsahu 1×10^9 – 5×10^13 částic/ml bez nutnosti ředění.
Polydisperzita a agregáty jsou detekovány s citlivostí umožňující kvantifikaci již 1,7 % hmotnostního podílu.
Díky Unmix algoritmu dokáže systém oddělit absorpci RNA od interferencí způsobených turbidity roztoku.
V testech na různých formulacích LNP byly zaznamenány korelace mezi průtokovou rychlostí, velikostí částic, koncentrací a náloží RNA na částici.

Přínosy a praktické využití metody

Vysoká průchodnost (96 vzorků za ~2 hodiny) umožňuje rychlé screeningové studie i výrobní kontrolu.
Minimální objem vzorku (2 µl) šetří cenné materiály.
Kombinovaný přístup s UV/Vis a vícekotoučovým DLS zajišťuje spolehlivou charakterizaci bez falešných pozitiv z agregací nebo zákalů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace s automatizačními platformami a robotickými pipetovacími stanicemi zvýší throughput v rozsahu stovek až tisíců vzorků denně.
Rozšíření modulů pro fluorescence a FTIR by mohlo doplnit paletu analytických parametrů, zejména pro sledování specifických biomolekul.
Možnost online monitoringu v real-time během výroby LNP (procesní analytická technologie, PAT).

Závěr

Systém Stunner představuje komplexní řešení pro charakterizaci LNP ve výzkumu i průmyslových aplikacích.
Sloučení UV/Vis, DLS, RADLS a MALS v jednom instrumentu minimalizuje čas, materiálové náklady a zvyšuje kvalitu analytických dat.
Uplatní se ve vyvíjení, optimalizaci a kontrole procesů přípravy lipidových nanocarrierů.