檢測制備得到的脂質(zhì)納米顆粒的粒徑會受哪些外部條件影響

實(shí)驗(yàn)背景

微流控（Microfluidic）技術(shù)是一種基于（微）流體力學(xué)理論，在管線中實(shí)現(xiàn)樣品制備與加工的技術(shù)。將微流體的理化模型與流體力學(xué)理論相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)樣品的混合、乳化及分離純化等功能。

粒子的布朗運(yùn)動（Brownian motion）導(dǎo)致光強(qiáng)的波動，布朗運(yùn)動的速度依賴于粒子的大小和媒體粘度：粒子越小、媒體粘度越小，布朗運(yùn)動越快。

光通過膠體時(shí)，粒子會將光散射，在一定角度下可以檢測到光信號。

大顆粒運(yùn)動緩慢，小粒子運(yùn)動快速。如果測量大顆粒，那么由于它們運(yùn)動緩慢，散射光斑的強(qiáng)度也將緩慢波動。類似地，如果測量小粒子，那么由于它們運(yùn)動快速，散射光斑的密度也將快速波動。

最后通過光強(qiáng)波動變化和光強(qiáng)相關(guān)函數(shù)計(jì)算出粒徑及其分布。

實(shí)驗(yàn)儀器

1. LNP 微流控制備儀

2. NEXSTAR C4 芯片

3. 納米粒度儀

微流控制備儀 nexstar nano2

不銹鋼微流控芯片，不限使用次數(shù)
 

制備脂質(zhì)納米粒。本次實(shí)驗(yàn)未加入 mRNA,采取空包。包裹 mRNA后粒徑會變大 6-10nm，PDI 會減小。

1. 用注射器分別吸取體積為 0.5ml 的 LNP 包裹試劑盒與體積為 1.5ml的檸檬酸鹽緩沖液，并將注射器安裝到微流控制備儀上；

2. 操作設(shè)備以 3ml/min 和 9ml/min 的流速，將注射器內(nèi)的樣品注射到微流控芯片內(nèi)部，制備得到需要的脂質(zhì)納米粒；

3. 按照 1:1 的體積比將制備取得的成品與 PBS 緩沖液混合，獲得稀釋倍數(shù)為 2 倍的樣品；
4. 重復(fù)步驟 1-2，得到 4 組相同制備過程的樣品，分別按照不稀釋、稀釋 2 倍、稀釋 4 倍、稀釋 2 倍后劇烈搖震的方式處理；

5. 將處理好的樣品送入納米粒度儀檢測粒徑。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

 

1.使用 PBS 緩沖液稀釋樣品可以顯著降低粒度儀所測得的樣品的粒徑。

樣品濃度過高脂質(zhì)納米�？赡軙�發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象導(dǎo)致測量得到的粒徑偏大，溶液的粘度不同也會影響粒徑測量的結(jié)果，所以稀釋后測量粒徑顯著降低；

2.通過劇烈搖震在樣品內(nèi)部混入氣泡后，粒度儀所測得的樣品粒徑發(fā)生顯著改變。

總結(jié)

通過稀釋可以使樣品的團(tuán)聚現(xiàn)象改善，粒徑會趨近真實(shí)。但不建議稀釋太多，一般 4-6 倍即可，過度稀釋會導(dǎo)致基線噪音過大，影響結(jié)果。

可用離心或者真空來排氣泡，消除氣泡對粒徑的影響。

附錄

圖一 未稀釋


圖二 稀釋 2 倍


圖三 稀釋 4 倍


圖四 稀釋 2 倍、劇烈搖震