このコンテンツを表示するには、JoVEへの購読が必要です。 または、無料トライアルをお申し込みください。

方法論記事

レイリー分解エアロゾルを用いたmRNAポリプレックスの鼻腔内送達:鼻の堆積および機能試験のための in vitro 法

748 回視聴

⸱

DOI:

10.3791/70000

⸱

2026年1月20日

 ,  , 

* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

このプロトコルは、非ウイルス性mRNAベクターのエアロゾル化のためのレイリー分解プロセスを軽度に示しています。エアロゾル化mRNAベクターの局所沈着は、アルバータ理想化鼻入口(AINI)モデルによって評価されます。ヒト肺細胞における緑色蛍光タンパク質(GFP)の発現は、エアロゾル化された後mRNAベクターの物理化学的および生物学的機能の維持を表します。

要約

mRNA治療薬の鼻腔内投与は、ワクチン接種や呼吸器疾患治療において有望な戦略であり、病原体侵入部位で直接免疫活性化を提供します。しかし、従来のエアロゾル化方法(例:超音波や高圧ネブライザー)は、過剰なせん断力により非ウイルス性mRNAベクターを劣化させ、mRNAの構造的完全性や生物学的活性を失わせます。レイリー分解鼻用アトマイザーを用いてポリエチレンイン(PEI)-mRNAベクターを優しくエアロゾル化し、均一な液滴にしました。グリーン蛍光タンパク質(GFP)をコードするmRNAはカチオン性ポリプレックスに製剤され、エアロゾル化前後の特性を明らかにしました。レイリー破壊プロセスは、最小限のせん断で連続したマイクロジェット液滴を形成し、ナノ粒子の物理化学的性質を保持します。エアロゾル化前後で一貫した粒子サイズ、低い多分散指数、安定したゼータ電位が観察され、レイリー分解によるエアロゾル化によりmRNAポリプレックスの物理化学的特性が良好に保存されていることが確認されました。アルバータ州の理想化された鼻腔入口(AINI)モデルを用いて、PEI-mRNAエアロゾルを投与しました。エアロゾル化されたmRNAは主に鼻甲介領域に沈着しました。鼻咽頭または肺相当部では無視できる分数が見つかりませんでした。さらに、エアロゾル化された後mRNAポリプレックスはA549ヒト肺上皮細胞に成功裏に届けられ、検出可能なGFP発現を生じさせました。このプロトコルは、レイリー分解エアロゾル化を用いた非破壊的な鼻腔内mRNA送達法を示しています。非ウイルス性mRNAベクターの物理化学的特性と生物学的機能を効果的に維持し、水相を適切なサイズの滴に原子化して標的鼻の沈着に適しています。このプロトコルは、mRNAを効果的にエアロゾル化し、鼻腔内での局所沈着を評価する新しいアプローチを明らかにします。

概要

多くの呼吸器病原体の入口である鼻粘膜にワクチンを届けることで、強力な局所免疫を誘発し、感染源を阻止することができます。鼻腔内インフルエンザワクチンの成功と最近の鼻腔内COVID-19ワクチンの承認は、粘膜および全身免疫応答の両方を誘導する鼻腔経路の有効性を強調しています。そのため、mRNAワクチンの鼻腔内投与は呼吸器ウイルス感染予防の戦略として大きな関心を集めています。しかし、大きな技術的課題は、脆弱なmRNAポリプレックスをその安定性を損なうことなく吸入可能なエアロゾルに変換することです。

レイリー破壊エアロゾル化は、異なる物理原理で動作することで穏やかな代替手段を提供します。レイリー破壊装置では、加圧された液体の流れを微小なオリフィスを通して連続的なマイクロジェットを形成します。ジェットはプラトー・レイリー不安定性により自然に均一な大きさの水滴に分解されます。表面張力により、ノズル径の約2倍の特性波長で液体カラムが破片化します。超音波ネブライゼーションとは異なり、このプロセスはほとんど乱流せん断を発生させません。液滴は外部の破壊力ではなく、ジェットの自己不安定性によって自然に形成されます。その結果、ナノ粒子の配合は最小限のストレスを受けます。レイリー分解法を用いることで、脂質ナノ粒子(LNP)mRNAを、噴霧前後でサイズ、表面電荷、封閉効率に有意な変化なくエアロゾル化できることが示されています。この方法では、エアロゾル化後もPEI-mRNAは残り機能的であり、より厳しいネブライゼーション技術で見られる劣化とは対照的です。

レイリー破壊のもう一つの利点は、液滴の大きさを制御できることです。生成される液滴は比較的大きく(約20〜30μmの大きさです)。この滴の大きさは鼻腔への送達に理想的です。空気力学的直径>10μmの粒子は肺に流出するのではなく、鼻や上気道に沈着する傾向があります3。レイリーのアトマイザーは、主にこの閾値より上に液滴を生成することで、自然に鼻腔への沈着をターゲットにします。さらに、アルバータ理想化された鼻入口(AINI)モデルを用いて投与技術を最適化することで、ターゲット化を強化します。AINIは3Dプリントされた鼻腔気道レプリカで、in vivo のスプレー沈着パターンを正確に予測します。このモデルを用いると、鼻孔に45°の角度で噴霧すると、鼻甲介への沈着が大幅に増加することがわかりました。投与角度は堆積パターンに大きな影響を与えます。鼻咽頭や肺のような標的外の部位への沈着は望ましくなく、喉の刺激、味覚、または全身的な副作用を引き起こす可能性があります。このプロトコルでは、これらの条件(45°の噴霧角度と制御された吸気気流)が再現され、mRNAエアロゾル3の甲介沈着を最大化しました。以前のデータでは、最適な条件下で投与されたmRNA質量の半分以上が鼻鼻腔領域に集中でき、<10%が鼻咽頭または3%以上に達することが示されています。この標的的投与は、免疫の誘導部位(血管が豊富で免疫細胞が豊富である)に投与量を集中させることで、同時に廃棄物や副作用を引き起こす可能性のある標的外沈着を最小限に抑えることで、ワクチンの有効性を向上させることが期待されています。

本方法論文では、レイリー分解によるmRNAのエアロゾル化実験手順を詳細に説明し、AINIモデルにおける局所沈着の評価と、培養されたmRNAの vitroでの生物学的活性の評価を行っています。GFPをコードするリポーターmRNAは、ヒト細胞におけるトランスフェクションの結果を可視化するために用いられます。HEK293Tセルはエアロゾル化した複合体の機能性を試験するために選ばれます。 vitroでエアロゾル化されたmRNAの細胞取り込みを促進するために、mRNAはPEIと分岐し、PEI-mRNAポリプレックスを形成してから細胞に付加します。PEIは陽イオン性ポリマートランスフェクション剤であり、mRNAの送達効率を向上させることができます。ここでは、遺伝子送達の最適化に基づきN:P(窒素:リン酸)モル比24:1が用いられています。PEIは本研究における細胞培養検証段階のみに使用され、実際の鼻へのエアロゾル投与には含まれていません(生体内では LNP-mRNAのみに頼りますが、細胞培養では遺伝子発現の検出を最大化するのに役立ちます)。

本プロトコルは、mRNAのエアロゾル化による安定性の問題に対処する鼻腔内mRNAワクチン投与の新しいアプローチを強調しています。レイリー破壊法は最近、核酸送達に3、4、5、9のいくつかの研究で適用されており、本研究はこの技術を実装するための詳細な方法論的指針を提供します。このステップバイステップの手順に従うことで、研究者はmRNAナノキャリアの穏やかなエアロゾル化を再現し、その沈着およびトランスフェクション特性を評価できます。以下のプロトコルセクションは順次構成されています:(1) PEI-mRNAの製剤;(2) エアロゾル化前後のナノ粒子特性評価(サイズおよびゼータ電位);(3) レイリー分解アトマイザーの操作およびAINI鼻付け手順。RNaseフリーの状態や適切なデバイスアラインメントの維持など、成功の重要な考慮点が記載されています。結果と議論には、代表的な結果、従来の手法に対するこの方法の利点、潜在的な応用例(例:インフルエンザやCOVID-19の鼻ワクチン10,11,12)、および限界やトラブルシューティングのヒントが含まれています。この包括的な手法は、再現可能な鼻腔内mRNA送達実験を可能にし、針を使わない粘膜RNAワクチンの開発を加速させることを目指しています。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

プロトコル

注:PEI-mRNAトランスフェクション前に、Dulbecco's Modified Eagle Medium(DMEM)に10%胎児用牛血清(FBS)および2%ペニシリン-ストレプトマイシンを補足した完全培地でHEK293TおよびA549細胞株を培養しました。合流に達すると約48時間ごとに両方の細胞株を通過させます。種子細胞は密度40,000個/cm²で、培養時間は約48時間です。培養培地を除去し、トランスフェクション直前にリン酸緩衝生理食塩水(PBS)で細胞を洗浄し、残留血清を除去し、トランスフェクション条件を標準化します。使用前にすべての細胞培養フラスコ、24ウェルプレート、PBS、ピペット、ピペットチップをオートクレーブしてください。

1. PEI-mRNA製剤

  1. PEI-mRNA複合体の形成( in vitro トランスフェクション用)
    注意:このステップはPEIが細胞培養におけるトランスフェクションを促進するために使用される場合にのみ必要です。
    1. 望ましいN:Pモル比に必要なPEI量を計算します。
      注:N:P = 24(mRNA上の負に帯電したリン酸1モルあたり24モルの正に帯電したアミン)が使用されます。また、10 μg mRNAの量は、このN/P比でPEI-mRNAを形成するのに~31 μg PEIを必要とします。
    2. 薄めたPEI溶液(例:1 mg/mLの水沸騰)を準備し、オートクレーブします。
    3. mRNAを適切な濃度(例:0.2 μg/μL)まで希釈します。
    4. PEI溶液をmRNA溶液に加えながら、優しく混ぜます(渦巻きはしないでください)。
      注:混合物は小さなチューブ内にある場合があります。ピペットを上下に慎重に動かすか、チューブをはじいて混ぜてください。
    5. PEIとmRNAの静電気結合を促すため、室温で~20分間インキュベートします。
      注意:PEIを使用しない場合、裸のmRNAは直接エアロゾル化されることがあります。追加のPEIはA549細胞内の遺伝子発現を大幅に改善しましたが、これは任意であり、毒性の観点から実際の 生体内 送達には使用されない可能性があります。

2. ナノ粒子の特徴評価(サイズおよびゼータ電位)

注意:サイズやゼータ電位を測定する前に、ソフトウェアで測定パラメータを設定し、 メソッド として保存してください。 この方法 の設定は機器を動作させるために必要であり、パラメータは測定環境、使用するキュベット、試料の特性に依存します。

  1. 動的光散乱(DLS)プレエアロゾル化
    1. 粒子サイズアナライザーを用いて、希釈した処方サンプルを使い捨てサイズのキュベット(例:500 μLで0.2 μg/μL)に詰めます。
    2. アナライザーを起動し、接続されたコンピュータでソフトウェア13 を開きます。
    3. ウィンドウ上部の 「測定 」ボタンをクリックしてください。
    4. ウィンドウ上部の青 いファイル アイコンをクリックすると、プリセットサイズの方法を選択します。
    5. サンプル名に合わせてプロトコル名を変更してください。
    6. アナライザーの 蓋 ボタンを押してチャンバーを開けます。
    7. キューベットをチャンバーに挿入します。
    8. ソフトウェアウィンドウの上部にある緑色 の「実行 」ボタンをクリックしてください。測定が完了するまで13を待ちましょう。
    9. ソフトウェアウィンドウ上部の「分析」ボタンをクリックし、結果ページ13の「サイズ」ボタンをクリックしてください。
    10. 統計表から平均流体力学直径(Z平均)と多分散指数(PDI)を取得します。
    11. アナライザーの蓋ボタンを押してチャンバーを開け、カベットを取り出し、蓋を閉じます。
    12. キュベットを処分し、アトマイザーをRNAaseフリー水と70% v/vエタノールですすいで消毒し、サイズ測定間の乾燥を促進します。
      注意:レイリーのアトマイザーについては、ノズル内に塩分や残留物が残っていないか確認してください。これらはスプレー性能に影響を与える可能性があります。
  2. ゼータポテンシャルプレエアロゾル化
    1. 同じ機器(またはゼータ電位解析装置)を使い、希釈した製剤サンプルを折りたたまれた毛細管セル(例:0.2 μg/μLで700 μL)に注入します。
    2. アナライザーを起動し、接続されたコンピュータでソフトウェア13 を開きます。
    3. ウィンドウ上部の 「測定 」ボタンをクリックしてください。
    4. ウィンドウ上部の青 いファイル アイコンをクリックして、プリセットのZetaメソッドを選択してください。
    5. サンプル名に合わせてプロトコル名を変更してください。
    6. アナライザーの 蓋 ボタンを押してチャンバーを開けます。
    7. キューベットをチャンバーに挿入します。
    8. ソフトウェアウィンドウの上部にある緑色 の「実行 」ボタンをクリックしてください。13番のマシンが動くのを待て。
    9. ソフトウェアウィンドウ上部の「分析」ボタンをクリックし、結果ページ13のZetaボタンをクリックしてください。
    10. ゼータポテンシャル(表面電荷)は 統計表を見て求めます。
    11. 分析装置の蓋ボタンを押してチャンバーを開き、サンプルを取り出し、蓋を閉じます。
    12. キュベットとアトマイザーをRNAaseフリーの水と70%のv/vエタノールですすいで消毒し、Zeta電位の測定間に乾燥を促進します。
      注意:レイリーのアトマイザーについては、ノズル内に塩分や残留物が残っていないか確認してください。これらはスプレー性能に影響を与える可能性があります。

3. レイリー破壊エアロゾル化と鼻の沈着

  1. アトマイザーとAINIのセットアップ
    1. レイリーの分解鼻用アトマイザー装置とアルバータ理想化鼻吸気口(AINI)モデルを組み立てます。
      注:AINIモデルは、人間の鼻腔の異なる領域(例:鼻孔前庭、甲介領域、嗅覚領域、鼻咽頭)に対応する解剖学的に代表的な中空断片で構成されています。
    2. 使用前にすべてのAINI部品を清潔かつ乾燥させてください(残留物は堆積結果に影響を与えることがあります)。脱イオン水9 で洗い、その後エタノールや有機溶剤で洗ってください。
    3. AINIを次世代インパクター(NGI)に接続し、その出口で真空ポンプに接続して鼻腔から空気の流れを引き込みます。
    4. 流量を7.5 L/minに設定してください。これは成人のゆっくりとした深い鼻息を意味します。NGIの誘導ポートに取り付けた校正済み流量計(またはロータメーター)を使用します。ポンプを調整して流量計が7.5 L/minを表示します。
      注意:試験に必要な流量の空気流量を測定するために流量計を使用してください。
    5. スプレーの間ずっとこの気流を維持してください。パラフィルムを使ってデバイスをAINIにしっかり密閉してください。
  2. アトマイザーの位置取り
    1. レイリー分解アトマイザーのノズルをAINIノーストゥイル(前室セクション)の入口に45°の角度で挿入します。
    2. アトマイザーは動作中にずれないようにしっかり固定してください(すべての接続部、モデルセクション、ポンプへのチューブ)が気密です。
  3. 試料のロード
    1. 準備済みのPEI-mRNA懸濁液を優しく混ぜて均一性を確保し(気泡を避けます)。
    2. サンプルをアトマイザーのリザーバーに引き込みます。
      注意:装置の設計によっては、アトマイザーに接続するシリンジやピペットチップを充填する場合があります。
    3. サンプルを装置に取り込め。
      注意:例えば、アトマイザーの中央キャップやチャンバーを取り外し、サンプルをピペットで挿入し、その後デバイスをしっかりと再組み立てします。漏れがないか、必要に応じて適切にプライミングされているか確認してください。
  4. エアロゾルの生成
    1. 装置の指示に従い、スプレー開始前または同時にエアポンプのエアフロー(AINIを通る7.5L/min)をオンにしてください。
    2. レイリー分解アトマイザーを作動させてエアロゾル化を開始します。
      注意:手動シリンジ駆動のアトマイザーの場合、シリンジプランジャーを一定に押し込んで液体をオリフィスに押し込みます。可能であれば、サンプル全体の体積を一度に連続してスプレーしてください。プランジャーは安定した作動圧力を生み出すために滑らかに押し下げる必要があります。なぜなら、配合はマイクロオリフィス14内で高圧され、壁のせん断速度にさらされてからエアロゾル化されるからです。急速なプランジャーの動きは圧力を変化させ、せん断速度とせん断露出時間の両方を変化させます。
    3. 流量を7.5 L/minに保ち続けてください。エアロゾルの滴は鼻腔モデルを通過し、空力的な大きさに応じて異なる領域に降下されるべきです。
    4. すでに溜まった水滴がさらに引き込まれたり、不均一に乾燥したりしないように、エアポンプを速やかに停止してください。
  5. AINIからのサンプル採取
    1. AINIモデルを各部位から分解し、各領域から堆積したナノ粒子を収集します。
      注意:分解前に、セクションの管理のために向きをメモまたはマークしてください。
    2. 6つの区画から堆積物を収集します:(i) アトマイザー装置、(ii) 鼻前庭セクション、(iii) 甲介セクション、(iv) 嗅覚領域、(v) 鼻咽頭セクション、(vi) 下流の捕獲物(例:付着NGIの段階や肺貫通分画を表す最終フィルター)
    3. 各区画ごとに、定圧量の細胞培養培地を使って堆積した物質を洗い流します。
      注意:例えば、下鼻甲介の堆積を採取するには、下鼻甲介の断片を切り離し、使い捨てピペットを使って5mLのDulbecco's Modified Eagle Medium(DMEM)で内側を徹底的に洗浄してください。すべての表面を優しく洗い、その後、ラベル付きの15mL遠心分離機チューブ(転換を助けるためにじょうごを使って)にリンスを注ぎます。すすぎ時には、セグメントを水平またはわずかに傾けて保持し、液体の漏れを防ぎつつ内部表面に完全に接触させました。前庭、嗅覚、鼻咽頭、その他の切片についても同様に繰り返し、それぞれ5mLの新鮮DMEMを使い、別々のラベル付きチューブに集めます。
    4. アトマイザー装置から残留サンプルを回収してください。
      注意:注射器タイプの場合は、注射器とノズルをチューブにすすぎてください。
    5. AINIがNGIに接続されている場合、微細粒子を捕捉するために(例:DMEMで段をすすぎることで)NGI(カスケードインパクター)段から液体を回収します。
    6. 集めた液体でチューブにキャップをします。
      注意:作業台や蒸発による水滴の流出を避けてください。
  6. 回収後の取り扱い
    1. 採取直後、PEI-mRNAサンプルは別々に細胞に移植され、トランスフェクションが行われました。
      注意:PEI-mRNAサンプルは、トランスフェクション使用前に冷蔵庫で最大6時間ほど冷蔵保存しても構いません。各採集されたPEI-mRNAサンプルから一定の体積(最大1 mL)が抽出され、エアロゾル化後のベクター(すなわちDLSおよびゼータ測定)を特徴付けます。
  7. 装置の清掃
    1. 各実験後はアトマイザーとAINIモデルを徹底的に清掃し、後続の実験での交差汚染を防ぎます。
    2. AINIの全セクションとアトマイザー部品を脱イオン水で洗い流し、培地やナノ粒子を除去し、その後70%エタノールで消毒・乾燥を容易にします。
      注意:機器やモデルに小さな穴がある場合は、注射器で洗浄してください。
    3. 組み立て直す前に、すべての部品を完全に乾燥させて空気を通すか、低温の乾燥キャビネットに入れてください。レイリーのアトマイザーでは、ノズル内に塩分の堆積物や残留物が残っていないか確認してください。これらは噴霧性能に影響を与える可能性があります。

4. 細胞イメージング

注意:トランスフェクション後はトランスフェクション培地を取り出し、新しい完全培地に置き換えて曝露を終了させます。レポーターの発現と細胞回復を可能にするために48時間の培養細胞を行います。~80%の合流率で細胞を4%ホルムアルデヒドで8分間固定し、その後4',6-ジアミジノ-2-フェニリンドール(DAPI;300 nM)で核を5分間染色し、その後2回のPBS洗浄を行ってからイメージングを行います。

  1. 蛍光イメージング
    1. DAPIとGFP用のフィルターセットを備えた蛍光顕微鏡を使いましょう。
    2. まず青色チャネル(励起波長=385 nm、発光波長=477.5 nm)から始め、DAPI染色された核を可視化します。
    3. グリーンチャネル(励起波長=488 nm、発光波長=525 nm)に切り替えて、GFP陽性細胞を可視化します。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

結果

方法論に焦点を当てた原稿として、詳細な結果は主な目的ではありません。しかし、プロトコルの各部分の期待される結果を示す代表的な結果が提示されています。以下の図は手法の妥当性を支持する例データ(例:グラフや画像)を示していますが、実証以上の新たな定量的分析は含まれていません。

液滴の大きさと沈着パターン:
レイリーの破壊アトマイザーは、図1に示すように、エアロゾル化前後の測定にわずかな差があるものの、mRNAポリプレックスの物理化学的特性を保持しました。この装置は均一な滴の細かい噴霧を生み出し、主に鼻のモデルの意図した領域に沈着しました。成功したmRNAポリプレックスは、一般的に直径が100〜150nmの範囲5で、PDIは低い(<0.3)4であり、比較的均一な集団を示しています。図1<...

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

ディスカッション

このプロトコルでは、製剤をエアロゾル化する前にmRNAにPEIを分岐させ、細胞の取り込みを促進します。これはin vitro検証中のLNP-mRNA送達の代理として機能します10,15。PEI-mRNAは、重要な生物学的および機能的特性を含むLNP製剤のほとんどの機能を保存します10。PEIの正に帯電したアミン基は、静電相互作用を通じて負に帯電したmRNAと結合し、200 nm未満のナノスケールアセンブリを形成します。PEI-mRNA凝縮液は細胞をトランスフェクトし、in vitroで翻訳できるほど安定しています。PEI-mRNAは高い細胞取り込みを示し、発現プロファイル10がよく観察されているため、細胞内のGFP発現を検出するための堅牢なin vitroレポーターシステムとして機能し、エアロゾル化後のPE...

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

開示事項

著者たちは何も明かすことはありません。

謝辞

著者らはキングス・カレッジ・ロンドンからの資金援助とキングス・カレッジ・ロンドンからの学生機会基金からの資金援助を認めました。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
50 mL遠心分離機チューブシグマ・オルドリッチ社CLS430829-500EA
50–1000 & mu;Lピペットチップシグマ・オルドリッチ社Z740031-1000EA
A549細胞株アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションATCC CRM-CCL-185
エアフローメーター該当なし該当なし一般的な空気流量計が使用されることがあります。
アルバータ理想化された鼻入口(AINI)モデルTSIインコーポレイテッド(コプリー・サイエンティフィック経由、英国)0001-01-8540
オートクレーブ表示テープシグマ・オルドリッチ社Z744090
ダピシグマ・オルドリッチ社D1306
DMEM(ダルベッコ改良型イーグル・ミディアム)Gibco、サーモフィッシャー・サイエンティフィック11966025
エチルアルコール、純粋シグマ・オルドリッチ社32221-Mメルク経由で購入
胎児用牛血清(FBS)Gibco、サーモフィッシャー・サイエンティフィックA5256701
ホルムアルデヒドシグマ・オルドリッチ社F8775
HEK293T細胞株アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクションATCC CRL-3216
ヘレウスHERAsafe HS 12バイオセーフティキャビネットヘレウス該当なし
次世代インパクターMSP(MSP)はTSIの一部門です0170-01-1000この製品はコプリーカタログのパート番号5201にも掲載されています。
ニコン DS-Qi2 モノクロ顕微鏡カメラニコン該当なし
Nunc細胞培養処理マルチディッシュサーモフィッシャー・サイエンティフィック142475
Nunc EasYFlask細胞培養処理フラスコサーモフィッシャー・サイエンティフィック156340
パラフィルムシグマ・オルドリッチ社P7793-1EA
ペニシリン・ストレプトマイシン(10,000 U/mL)Gibco、サーモフィッシャー・サイエンティフィック15140148
リン酸塩緩衝生理食塩水(PBS)錠剤サーモフィッシャー・サイエンティフィック18912014
ポリエチレンミン塩酸塩シグマ・オルドリッチ社764965-1GSLS経由で購入
レイリー・ジェット鼻用アトマイザーResyca BV エンスヘデソフト鼻スプレーアダプター
RNAseフリーウォーターサーモフィッシャー・サイエンティフィックJ60610。EQC
キュベットのサイズ調整マルバーン・パナリティカルZEN0040
折りたたまれた毛細血管細胞マルバーン・パナリティカルDTS1070
ゼタサイザー・プロマルバーン・パナリティカルゼタサイザー・プロ
Zetasizer Ultra-Pro ZS Xplorer ソフトウェアマルバーン・パナリティカル該当なし

参考文献

  1. Akula, V. R., et al. Effect of heterologous intranasal incovacc(r) vaccination as a booster to two-dose intramuscular COVID-19 vaccination series: a randomized phase 3 clinical trial. Commun Med (Lond). 5 (1), 133(2025).
  2. Van Hoeve, W., et al. Breakup of diminutive Rayleigh jets. Phys Fluids. 22 (12), (2010).
  3. Li, H. Y., et al. Targeted nasal delivery of LNP-mRNAs aerosolised by Rayleigh breakup technology. Int J Pharm. 672, 125335(2025).
  4. He, P., et al. Rayleigh-based soft mist inhalers preserve mRNA-LNP integrity for pulmonary delivery. J Drug Deliv Sci Technol. 115, 107651(2026).
  5. Biesel, A., et al. Soft mist inhaler nebulization by Rayleigh-breakup largely preserves functional integrity of liposomal mRNA in respirable aerosols. Eur J Pharm Sci. 214, 107300(2025).
  6. Chen, J. Z., Finlay, W. H., Martin, A. In vitro regional deposition of nasal sprays in an idealized nasal inlet: comparison with in vivo gamma scintigraphy. Pharm Res. 39 (11), 3021-3028 (2022).
  7. Chen, J. Z., Kiaee, M., Martin, A. R., Finlay, W. H. In vitro assessment of an idealized nose for nasal spray testing: comparison with regional deposition in realistic nasal replicas. Int J Pharm. 582, 119341(2020).
  8. Hopke, P. K., Wang, Z. Fine Particles in Medicine and Pharmacy. Fine Particles in Medicine and Pharmacy. , Springer. US, Boston, MA. (2012).
  9. Wang, H., et al. Evaluation of Rayleigh jet atomizer for intranasal delivery of lipid nanoparticle-siRNA formulations: stability, deposition, and device performance. Int J Pharm. 683, 126084(2025).
  10. Moreno Herrero, J., et al. Compact polyethylenimine-complexed mRNA vaccines. Nat Nanotechnol. 20 (9), 1323-1331 (2025).
  11. Geall, A. J., et al. Non-viral delivery of self-amplifying RNA vaccines. Proc Natl Acad Sci U S A. 109 (36), 14604-14609 (2012).
  12. Xi, J., Lei, L. R., Zouzas, W., Si, X. A. Nasally inhaled therapeutics and vaccination for COVID-19: developments and challenges. MedComm. 2 (4), 569-586 (2021).
  13. Zetasizer Advance Series User Guide. , MAN0592-15-EN edn, Malvern Panalytical. (2023).
  14. Method of aerosolizing nanoparticle formulations. China patent. , CN116723892A (2023).
  15. Casper, J., et al. Polyethylenimine (PEI) in gene therapy: current status and clinical applications. J Control Release. 362, 667-691 (2023).
  16. Jin, Y., et al. A novel experimental approach to measure nebulized droplet deposition pattern and deposition fraction in an idealized mouth-to-throat model. Phys Fluids. 35 (8), (2023).
  17. Darquenne, C. Aerosol deposition in health and disease. J Aerosol Med Pulm Drug Deliv. 25 (3), 140-147 (2012).
  18. Liu, J., et al. Turbinate-homing IgA-secreting cells originate in the nasal lymphoid tissues. Nature. 632 (8025), 637-646 (2024).
  19. Debus, H., Baumhof, P., Probst, J., Kissel, T. Delivery of messenger RNA using poly(ethylene imine)-poly(ethylene glycol)-copolymer blends for polyplex formation: biophysical characterization and in vitro transfection properties. J Control Release. 148 (3), 334-343 (2010).
  20. Brandtzaeg, P. Potential of nasopharynx-associated lymphoid tissue for vaccine responses in the airways. Am J Respir Crit Care Med. 183 (12), 1595-1604 (2011).
  21. Foley, R. A., et al. Lipid nanoparticles for the delivery of CRISPR/Cas9 machinery to enable site-specific integration of CFTR and mutation-agnostic disease rescue. bioRxiv. , (2025).
  22. Hou, X., Zaks, T., Langer, R., Dong, Y. Lipid nanoparticles for mRNA delivery. Nat Rev Mater. 6 (12), 1078-1094 (2021).
  23. D'Angelo, I., et al. Hybrid lipid/polymer nanoparticles for pulmonary delivery of siRNA: development and fate upon in vitro deposition on the human epithelial airway barrier. J Aerosol Med Pulm Drug Deliv. 31 (3), 170-181 (2018).
  24. Movia, D., Bazou, D., Volkov, Y., Prina-Mello, A. Multilayered cultures of NSCLC cells grown at the air-liquid interface allow the efficacy testing of inhaled anti-cancer drugs. Sci Rep. 8 (1), 12920(2018).
  25. Waltl, E., Eckl-Dorna, J., Selb, R., Valenta, R., Niederberger, V. Characterisation and culture of primary human nasal epithelial cells and the influence of interferon-gamma. Clin Transl Allergy. 4 (2), P21(2014).

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

再版と許可

さらに記事を探す

経鼻mRNAデリバリーポリエチレンイミンmRNAA549細胞アルバータ鼻腔入口モデルGFP発現非ウイルス性mRNAベクターエアロゾル化mRNAトランスフェクション