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La figure 2A,B montre la distribution de la taille du PNL POPC produite dans différentes conditions d’écoulement. La méthode de préparation de LNP à base de microfluidique peut contrôler la taille des LNP par les conditions d’écoulement telles que le débit total (TFR) et le FRR. Par rapport aux dispositifs microfluidiques typiques, y compris le mélangeur chaotique et le dispositif microfluidique focalisant le flux, le dispositif iLiNP a permis un contrôle précis de la taille du LNP allant de 20 à 100 nm (Figure 2). Des LNP de petite taille se sont formés dans des conditions de débit total élevé. De plus, les tailles de LNP formées au FRR de 5 étaient plus petites que celles du FRR de 3, quel que soit le débit total13.
Les LNP chargés en siRNA ont également été préparés à l’aide du dispositif iLiNP (Figure 3A). Pour la préparation de LNP chargée de siRNA, DOTAP, un lipide cationique, a été utilisé pour encapsuler efficacement le siRNA dans les LNP. Le dispositif iLiNP a produit des LNP cationiques chargés en siRNA de taille 90 nm avec une distribution étroite (Figure 3A,B). L’efficacité d’encapsulation du siRNA était de 95 % en raison de l’interaction électrostatique entre le lipide cationique et les siRNA chargés négativement (Figure 3C).
La cytotoxicité et l’activité de silençage génique des SNP chargés en siRNA de taille 90 nm ont été évaluées, comme le montrent les figures 4 et 5. Les LNP chargés de siRNA ont montré une cytotoxicité à une dose de 10 et 100 nM siRNA. Nous avons également confirmé que le niveau d’expression de la luciférase était diminué en fonction de la concentration de siRNA. Les LNP chargés de siRNA ont supprimé l’expression de la luciférase à 80% à une dose de 100 nM siRNA. L’effet de la taille de la LNP sur l’activité de silençage génique a été rapporté précédemment6,13,17.

Figure 1 : (A) Illustration schématique et (B) photographie du dispositif iLiNP. Le dispositif iLiNP comprend des substrats PDMS et en verre. L’appareil iLiNP est connecté aux capillaires PEEK avec une supercolle. Les solutions lipidiques et siRNA/tampon sont introduites séparément dans le dispositif iLiNP à l’aide de pompes à seringues. La suspension LNP est collectée dans un microtube. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 2 : Distributions de taille LNP POPC produites par le dispositif iLiNP aux différents rapports de débit (FRR). La taille du LNP POPC est mesurée par diffusion dynamique de la lumière (DLS). Les SNP POPC sont préparés en modifiant le débit total et le FRR: (A) 3 FRR et (B) 5 FRR. Les LNP de petite taille sont formés dans des conditions de débit total élevé. De plus, les tailles de LNP formées au FRR de 5 étaient plus petites que celles du FRR de 3. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 3 : Caractérisation des SNP chargés en siRNA. (A) Distribution granulométrique des LNP chargés en siRNA. Les siRNA (siGL4) sont encapsulés dans les LNP par interaction électrostatique entre le lipide cationique (DOTAP) et les siRNA chargés négativement. (B) Potentiel Z des LNP chargés en siRNA. La suspension LNP a été diluée avec un tampon HEPES de 10 mM (pH 7,4) avant la mesure. Les données sont représentées sous forme de moyenne ± et de développement durable (écart-type). n = 3. (C) efficacité d’encapsulation du siRNA des LNP à base de DOTAP. L’efficacité d’encapsulation a été déterminée par le test RiboGreen. Les données sont représentées sous forme de moyenne ± SD. n = 3. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 4 : Cytotoxicité des LNP chargés en siRNA. Les LNP chargés de siRNA ont été dilués avec du DMEM (FBS (-)) pour obtenir les concentrations de siGL4 de 10 et 100 nM. Les suspensions LNP sont ajoutées aux cellules HeLa-dLuc et incubées pendant 4 h à 37 °C dans un incubateur à 5 % de CO2. N.T. : Non traité (D-PBS(-)). Les données sont représentées comme la moyenne ± ET. n = 3. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.

Figure 5 : Activité d’élimination du gène de la luciférase traitée avec des LNP chargés de siRNA. Les LNP chargés de siRNA sont préparés de la même manière que le test de viabilité cellulaire. Le niveau d’expression de la luciférase est mesuré à l’aide du système de dosage de la luciférase Dual-Glo. N.T. : Non traité (D-PBS(-)). Les données sont représentées comme moyenne ± ET N= 3. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.