mRNA-LNP 표면 전하를 측정해야 하는 이유와 방법

Why you need to measure mRNA-LNP surface charge (and how to do it)

이전 블로그에서는 지질 나노 입자(LNP)의 크기를 측정하는 중요성과 기법에 대해 다뤘습니다. 이번에는 표면 전하 측정의 중요성과 최상의 측정 방법에 대한 전문가의 통찰을 제공합니다.


표면 전하: LNPs의 주요 측정 요소

LNPs에 대한 관심은 최근 몇 년간 폭발적으로 증가했습니다. 이는 매우 이해하기 쉬운 일입니다. 이러한 작은 벡터는 가장 난제인 질병을 해결할 수 있는 잠재력을 제공하며, 다른 약물 전달 벡터로는 불가능한 규모로 제조될 수 있습니다.

LNP 기반의 치료법과 백신을 개발하고 제조하는 것은 여전히 큰 도전입니다. LNPs는 매우 복잡하기 때문에 분석적 특성화는 매우 까다롭습니다. 어떤 속성을 측정해야 할지, 어떤 분석 도구가 질문에 대한 답을 줄지 알기 어려울 수 있습니다.

표면 전하 측정의 숨은 비밀을 탐구하다

그래서 표면 전하는 무슨 의미일까요? 왜 측정해야 하나요? 그리고 무엇을 알 수 있을까요?

표면 전하, 즉 제타 전위는 LNP 개발 과정에서 중요한 속성입니다. 극단적인 in vivo의 운명과 활성에 대한 통찰을 제공할 뿐만 아니라 (표면 전하는 아마도 용해성과 세포막 상호작용의 가장 중요한 결정 요인입니다), LNPs 표면의 화학적 특성 및 개발 및 제조 과정에서 발생할 수 있는 변형에 대한 정보를 제공합니다.

표면 전하 측정에서 ELS의 선택

Illustration of a capillary cuvette used in zeta potential measurements
Figure1 제타 전위 측정에 사용되는 모세관 큐벳의 일러스트레이션

전기영동 광산란 (ELS)은 특정 매체에서 LNPs가 얻는 전하를 측정하는데 사용되는 주요 기술입니다.

ELS는 전기영동의 원리에 기반한 간단한 기술입니다. LNP 용액은 두 전극을 포함한 셀에 도입되며, 전기장이 그들 사이에 적용되면 하전된 입자(LNPs)가 반대 전극으로 이동하며 속도는 제타 전위와 관련됩니다.

레이저가 셀의 아래쪽을 통과하며 하전 입자는 빛을 산란시킵니다. 산란된 빛은 입자의 속도에 비례하여 주파수가 변화하기 때문에, 이 방법을 통해 속도를 측정함으로써 분석가가 제타 전위를 계산할 수 있습니다.

일반적으로 ELS는 인산염 완충 식염수(PBS)나 샘플의 10배 희석된 버전에서 LNP 표면 전하를 조사하는데 사용되며, 분석가는 LNP의 명백한 표면 전하를 검증하거나 안정성과 예측 흡수 효율을 평가할 수 있습니다. 물론, LNP를 특성화하는 데 ELS를 적용해야 하는 더 많은 이유가 있으며, 이에 대한 자세한 내용은 전자책에서 확인할 수 있습니다.

최상의 표면 전하 측정

중요하게도, 입자의 제타 전위에 영향을 미칠 수 있는 여러 요인들이 있습니다.

  • pH의 변화
  • 이온 강도
  • 용액 내 다른 성분의 농도

재현 가능한 제타 전위 측정을 보장하려면 측정에 사용한 샘플 버퍼와 제타 전위 값에 대한 관련 전도도를 보고하는 것이 중요합니다.

주요 과제를 극복하다

위의 권장 사항을 제타 전위 측정에 고려하더라도, 높은 전도성을 가진 샘플은 제타 전위 측정의 가장 큰 도전 과제가 될 수 있습니다.

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