Warum Sie die Oberflächenladung von mRNA-LNP messen sollten (und wie man es macht)

In einem früheren Blog haben wir die Bedeutung der Größe von Lipid-Nanopartikeln (LNPs) und die Techniken zu deren Messung behandelt. Hier richten wir unsere Aufmerksamkeit auf die Oberflächenladung und geben Ihnen Experteneinblicke, warum und wie Sie sie am besten messen. 

Oberflächenladung: eine wichtige Messung für LNPs

Das Interesse an LNPs ist in den letzten Jahren explodiert. Und es ist leicht zu verstehen, warum – diese winzigen Vektoren bieten das Potenzial, einige der herausforderndsten medizinischen Bedingungen zu adressieren und können in einem Maßstab hergestellt werden, der mit anderen Arzneimittel-Vektoren oft nicht möglich ist. 

Die Entwicklung und Herstellung von LNP-basierten Therapien und Impfstoffen ist nach wie vor eine große Herausforderung. Da LNPs so komplex sind, ist die analytische Charakterisierung ausnehmend herausfordernd – es kann schwierig sein, zu wissen, welche Eigenschaften gemessen werden sollen, und welche analytischen Werkzeuge dabei helfen, Ihre Fragen zu beantworten. 

Ein Blick unter die Oberfläche der Messung der Oberflächenladung 

Was ist also mit der Oberflächenladung los? Warum sollten Sie sie messen? Und was kann sie Ihnen sagen?  

Die Oberflächenladung — auch bekannt als Zeta-Potential — ist eine entscheidende Eigenschaft, die in der LNP-Entwicklung gemessen werden muss. Sie bietet nicht nur Einblick in das in vivo Schicksal und die Aktivität Ihrer Therapie (die Oberflächenladung ist vielleicht der wichtigste Bestimmungsfaktor für Löslichkeit und Zellmembraninteraktion), sondern kann Ihnen auch Informationen über die Oberflächenchemie Ihrer LNPs geben (und etwaige Modifikationen, die durch Entwicklung und Herstellung auftreten können). 

ELS — das bevorzugte Werkzeug zur Messung der Oberflächenladung 

Elektrophoretische Lichtstreuung (ELS) ist die bevorzugte Technik zur Messung der Ladung, die Ihre LNPs in einem bestimmten Medium erwerben. 

ELS ist eine einfache Technik, die auf dem Prinzip der Elektrophorese basiert. Die LNP-Lösung wird in eine Zelle mit zwei Elektroden eingeführt (siehe Abbildung 1), ein elektrisches Feld wird angelegt, und die geladenen Partikel (in diesem Fall LNPs) wandern zur gegenüberliegend geladenen Elektrode mit einer Geschwindigkeit, die mit ihrem Zeta-Potential zusammenhängt.

Ein Laser wird durch den Boden der Zelle geführt, wobei die geladenen Partikel das Licht streuen. Da das gestreute Licht proportional zur Geschwindigkeit der Partikel frequenzverschoben ist, können Analysten durch Messen der Geschwindigkeit auf diese Weise das Zeta-Potential berechnen.  

Typischerweise wird ELS verwendet, um die Oberflächenladung von LNPs in phosphatgepufferter Salzlösung (PBS) oder einer 10-fach verdünnten Version Ihrer Probe zu untersuchen, wobei Analysten die scheinbare Oberflächenladung des LNP validieren oder verschiedene LNP-Formulierungen hinsichtlich Stabilität und vorhergesagter Aufnahmeeffizienz bewerten können. (Natürlich gibt es viele weitere gute Gründe, ELS zur Charakterisierung von LNPs einzusetzen, die Sie im eBook entdecken können.)

Die besten Messungen der Oberflächenladung erhalten 

Wichtig ist, dass mehrere Faktoren das Zeta-Potential eines Partikels beeinflussen können, darunter: 

• Änderungen im pH-Wert 
• Ionische Stärke 
• Die Konzentration anderer Komponenten in der Lösung 

Um reproduzierbare Zeta-Potential-Messungen sicherzustellen, ist es entscheidend, dass Sie das Probenpuffer, das Sie in Ihren Messungen verwendet haben, sowie die entsprechende Leitfähigkeit für den Zeta-Potential-Wert berichten. 

Eine zentrale Herausforderung überwinden  

Selbst wenn Sie die obigen Empfehlungen bei Ihren Zeta-Potential-Messungen berücksichtigen, könnten Sie immer noch von vielleicht der größten Herausforderung bei Zeta-Potential-Messungen betroffen sein: Proben mit hoher Leitfähigkeit. 

Möchten Sie mehr über diese Herausforderung erfahren und wie Sie sie am besten überwinden, um die genauesten Oberflächenladungsmessungen sicherzustellen? Dann sehen Sie sich unser informationsreiches eBook „Überwindung der Herausforderungen in der Analyse von LNP-Vektoren: Schlüsselwerkzeuge, Techniken und Überlegungen” entwickelt von unseren analytischen Experten, an. 

In diesem decken wir alles ab, was Sie wissen müssen, um Ihre LNPs sicherer zu charakterisieren, wodurch Sie

• tiefere Einblicke gewinnen
• Probenverbrauch minimieren
• Zeit sparen
• und Kosten senken. 

Mehr entdecken