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A Figura 2A,B mostra a distribuição do tamanho do LNP POPC produzida em diferentes condições de fluxo. O método de preparação do LNP baseado em microfluidic pode controlar o tamanho dos LNPs pelas condições de fluxo, como a taxa de fluxo total (TFR) e a FRR. Comparado com os dispositivos microfluidos típicos, incluindo o dispositivo de misturador caótico e o dispositivo microfluido com foco de fluxo, o dispositivo iLiNP permitiu um controle preciso do tamanho do LNP variando de 20 a 100 nm (Figura 2). LNPs de pequeno porte formados em altas condições de fluxo total. Além disso, os tamanhos do LNP formados na RR de 5 foram menores do que os da RSR de 3, independentemente da taxa de fluxo total13.
LNPs carregados de siRNA também foram preparados usando o dispositivo iLiNP (Figura 3A). Para a preparação do LNP carregado de siRNA, DOTAP, um lipídio cônico, foi usado para encapsular o siRNA nos LNPs efetivamente. O dispositivo iLiNP produziu LNPs casáticos carregados de siRNA de 90 nm com distribuição estreita (Figura 3A,B). A eficiência de encapsulamento do siRNA foi de 95% devido à interação eletrostática entre o lipídico tóctico e siRNAs carregados negativamente (Figura 3C).
A citotoxicidade e a atividade de silenciamento genético de LNPs carregados de siRNA de 90 nm foram avaliados como mostrados na Figura 4 e Figura 5. LNPs carregados de siRNA mostraram citotoxicidade em uma dose de 10 e 100 nM siRNA. Também confirmamos que o nível de expressão da luciferase foi diminuído dependendo da concentração de sirna. Os LNPs carregados de siRNA suprimiram 80% de expressão de luciferase em uma dose de siRNA de 100 nM. O efeito do tamanho do LNP na atividade de silenciamento genético foi relatado anteriormente6,13,17.

Figura 1: (A) Ilustração esquemática e (B) fotografia do dispositivo iLiNP. O dispositivo iLiNP é composto por PDMS e substratos de vidro. O dispositivo iLiNP está conectado aos capilares PEEK com uma supercola. As soluções lipídicas e siRNA/buffer são introduzidas separadamente no dispositivo iLiNP usando bombas de seringa. A suspensão do LNP é coletada em um microtubo. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: Distribuições de tamanho POPC LNP produzidas pelo dispositivo iLiNP nas diferentes taxas de fluxo (FRR). O tamanho do LNP POPC é medido pela dispersão dinâmica de luz (DLS). Os LNPs POPC são preparados alterando a taxa de fluxo total e a FRR: (A) 3 FRR e (B) 5 FRR. Os LNPs de pequeno porte são formados em altas condições de fluxo total. Além disso, os tamanhos do LNP formados na RS foram menores do que os da RS 3. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: Caracterização dos LNPs carregados de siRNA. (A) A distribuição de tamanho dos LNPs carregados de siRNA. siRNAs (siGL4) são encapsulados nos LNPs por interação eletrostática entre o lipídio cationico (DOTAP) e siRNAs carregados negativamente. (B) Potencial Z dos LNPs carregados de siRNA. A suspensão do LNP foi diluída com tampão HEPES de 10 mM (pH 7.4) antes da medição. Os dados são representados como ± média SD (Desvio Padrão). n = 3. (C) eficiência de encapsulamento siRNA dos LNPs baseados em DOTAP. A eficiência de encapsulamento foi determinada pelo ensaio RiboGreen. Os dados são representados como média ± SD. n = 3. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: Citotoxicidade dos LNPs carregados de siRNA. Os LNPs carregados de siRNA foram diluídos com DMEM (-)) para obter as concentrações siGL4 de 10 e 100 nM. As suspensões do LNP são adicionadas às células HeLa-dLuc e incubadas por 4 h a 37 °C em uma incubadora de CO2 de 5%. N.T.: Não tratado (D-PBS(-)). Os dados são representados como a média ± SD. n = 3. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 5: A atividade de knockdown genético luciferase tratada com LNPs carregados de siRNA. LNPs carregados de siRNA são preparados da mesma forma que o ensaio de viabilidade celular. O nível de expressão da luciferase é medido usando o Sistema de Ensaio Luciferase Dual-Glo. N.T.: Não tratado (D-PBS(-)). Os dados são representados como média ± SD. n = 3. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.