$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
La Figura 2A,B muestra la distribución de tamaño POPC LNP producida en diferentes condiciones de flujo. El método de preparación de LNP basado en microfluídica puede controlar el tamaño de los LNP por las condiciones de flujo, como el caudal total (TFR) y el FRR. En comparación con los dispositivos microfluídicos típicos, incluido el dispositivo mezclador caótico y el dispositivo microfluídico de enfoque de flujo, el dispositivo iLiNP permitió un control preciso del tamaño de LNP que va de 20 a 100 nm (Figura 2). Los LNP de tamaño pequeño se formaron en condiciones de alto caudal total. Además, los tamaños de PNL formados en el FRR de 5 fueron más pequeños que los del FRR de 3, independientemente del caudal total13.
También se prepararon LNP cargados con siRNA utilizando el dispositivo iLiNP (Figura 3A). Para la preparación de LNP cargado de siRNA, se utilizó DOTAP, un lípido catiónico, para encapsular el siRNA en los LNP de manera efectiva. El dispositivo iLiNP produjo LNPs catiónicos cargados con siRNA de 90 nm con distribución estrecha (Figura 3A, B). La eficiencia de encapsulación de siRNA fue del 95% debido a la interacción electrostática entre el lípido catiónico y los siRNAs cargados negativamente (Figura 3C).
Se evaluó la citotoxicidad y la actividad de silenciamiento génico de LNPs cargados de siRNA de 90 nm como se muestra en la Figura 4 y la Figura 5. Los LNP cargados de siRNA mostraron citotoxicidad a una dosis de 10 y 100 nM de siRNA. También confirmamos que el nivel de expresión de luciferasa disminuyó dependiendo de la concentración de siRNA. Los LNP cargados de siRNA suprimieron el 80% de la expresión de luciferasa a una dosis de 100 nM de siRNA. El efecto del tamaño de la LNP sobre la actividad silenciadora de genes se informó previamente6,13,17.

Figura 1: (A) Ilustración esquemática y (B) fotografía del dispositivo iLiNP. El dispositivo iLiNP comprende PDMS y sustratos de vidrio. El dispositivo iLiNP está conectado a los capilares PEEK con un superpegamento. Las soluciones lipídicas y siRNA/tampón se introducen por separado en el dispositivo iLiNP mediante bombas de jeringa. La suspensión LNP se recoge en un microtubo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Distribuciones de tamaño POPC LNP producidas por el dispositivo iLiNP en las diferentes relaciones de caudal (FRR). El tamaño popc LNP se mide mediante dispersión dinámica de luz (DLS). Los LNPs POPC se preparan cambiando el caudal total y el FRR: (A) 3 FRR y (B) 5 FRR. Los LNP de tamaño pequeño se forman en condiciones de alto caudal total. Además, los tamaños de LNP formados en el FRR de 5 fueron más pequeños que los del FRR de 3. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Caracterización de los LNPs cargados de siRNA. (A) Distribución de tamaño de los LNPs cargados de siRNA. los siRNAs (siGL4) se encapsulan en los LNPs por interacción electrostática entre el lípido catiónico (DOTAP) y los siRNAs cargados negativamente. (B) Potencial Z de los LNPs cargados de siRNA. La suspensión de LNP se diluyó con un tampón HEPES de 10 mM (pH 7.4) antes de la medición. Los datos se representan como media ± DE (desviación estándar). n = 3. (C) eficiencia de encapsulación de siRNA de los LNPs basados en DOTAP. La eficiencia de encapsulación se determinó mediante el ensayo RiboGreen. Los datos se representan como media ± SD. n = 3. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: Citotoxicidad de los LNPs cargados de siRNA. Los LNPs cargados de siRNA se diluyeron con DMEM (FBS (-)) para obtener las concentraciones de siGL4 de 10 y 100 nM. Las suspensiones de LNP se añaden a las células HeLa-dLuc y se incuban durante 4 h a 37 °C en una incubadora de CO2 al 5%. N.T.: No tratado (D-PBS(-)). Los datos se representan como la media ± SD. n = 3. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 5: Actividad de derribo del gen de la luciferasa tratada con LNPs cargados de siRNA. Los LNPs cargados de siRNA se preparan de la misma manera que el ensayo de viabilidad celular. El nivel de expresión de luciferasa se mide utilizando el sistema de ensayo de luciferasa de doble glo. N.T.: No tratado (D-PBS(-)). Los datos se representan como media ± SD. n = 3. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.