脂質ナノ粒子（LNP）生成

脂質ナノ粒子（LNP）と次世代治療技術

次世代治療実現に向けた脂質ナノ粒子（LNP）とマイクロ流体技術

脂質ナノ粒子 LNP lipid nanoparticle

脂質ナノ粒子（Lipid Nanoparticles, LNPs）の基礎知識

脂質ナノ粒子（LNP）とは

脂質ナノ粒子（LNP）は、ナノメートルサイズの脂質集合体で、核酸医薬や低分子薬物の送達キャリアとして研究・実用化が進んでいる薬物送達システム（DDS）の一種です。mRNAやsiRNAを保護し、体内安定性や細胞内送達効率を向上させる特性から、ワクチンや遺伝子治療分野を中心に応用が拡大しています。

脂質ナノ粒子（LNP）の組成と機能

脂質ナノ粒子（LNP）の主要成分

脂質ナノ粒子（LNP）は、複数の脂質成分を組み合わせることで、物理的安定性および送達機能を最適化しています。

  • イオン化カチオン性脂質：核酸（例：mRNA）と相互作用し、LNP形成および細胞内送達を促進します（例：ALC-0315、SM-102）。
  • 中性リン脂質（ヘルパー脂質）：粒子構造を安定化し、エンドソーム脱出を補助します（例：DSPC、DOPC）。
  • コレステロール：脂質膜の流動性を調整し、粒子全体の安定性に寄与します。
  • PEG脂質：粒子表面修飾により血中安定性を高め、非特異的相互作用を抑制します。

脂質ナノ粒子（LNP）の特性・利点

  • 核酸・薬物の保護：体内での分解や失活を抑制します。
  • 高い送達効率：細胞膜透過およびエンドソーム脱出を利用した効率的送達が可能です。
  • 標的指向性設計：組成や表面修飾により、特定組織や細胞への送達が可能です。
  • 生体適合性：適切な設計により、臨床応用に適した特性を示します。

マイクロ流体技術による脂質ナノ粒子（LNP）生成

マイクロ流体技術を用いたLNP生成の利点

マイクロ流路チップとマイクロ流体ポンプを組み合わせたマイクロ流体技術は、LNP生成において高精度かつ再現性の高いプロセス制御を可能にします。

  • 粒径分布の揃った均一なLNP生成
  • 流量・混合条件の定量制御による高い再現性
  • 連続フローによるスケーラブルな製造検討

溶媒希釈法による脂質ナノ粒子（LNP）生成プロセス

マイクロ流体を用いた溶媒希釈法の概要

有機溶媒中に溶解した脂質溶液を水系反溶媒中へ導入し、流体集束および拡散混合を経て脂質が自己集合することで、脂質ナノ粒子（LNP）が形成されます。


リポソームナノ粒子HFF作製チップ LNP

リポソーム・脂質ナノ粒子（LNP）生成用SHMチップキットは、Flow Focusing構造とヘリンボーン溝を備え、高効率混合を実現することで、条件検討や粒径制御を簡便に行うことができます。


リポソーム ナノ粒子 LNP マイクロミキサーチップ

脂質ナノ粒子（LNP）の応用分野

  • がん治療・核酸医薬の研究開発
  • mRNA・siRNAを用いた遺伝子治療研究
  • mRNAワクチンの処方設計・製造条件検討

参考文献

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