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高通量纳米颗粒合成仪(NP-HT.S)-脂质配方/核酸序列/小分子药物等筛选

Hight-throughput system for Nanopertcle Formulation Screening(NP-HT.S)

 

单次并行合成 8个样品,微量制备可直接用于细胞验证。显著缩短核酸药物早期研发周期,大幅降低试剂损耗。

 

  • 高通量LNP制备效率;
  • 产物直接转染,缩短筛选流程;
  • 运行稳定:一致性、重复性高;
  • 试剂消耗少,单次体积最低60ul;

 

设备介绍:

FluidicLab高通量纳米颗粒合成仪(NP-HT.S)是一款先进的高通量、微量合成纳米颗粒的设备。可用于脂质配方或核酸药物的筛选。设备配套8通道微流控芯片、无管路、无死体积,样品储液与产物收集皆集成于芯片之上。设备可放入超净台无菌操作,亦可成为自动化配方筛选实验室的核心模块。支持最低60μL微量合成,具备优异的批次稳定性与通道一致性。RNA等核酸利用率高、损耗低,适用于核酸药物研发、脂质配方筛选、纳米载体制备等各类科研场景。为LNP配方或核酸药物的筛选标准化制备提供可靠设备。

其具体优势如下:

好——高质量LNP合成 包封产物粒径小而均一,即使不进行后处理也拥有90%的包封率。转染效率佳,常规配方在293T中转染效率≥90%;高质量合成助力高效率配方筛选。

省——试剂、时间大幅节约 单次合成最小体积≤60μL。单次实验可节约近95%的试剂损耗。单次反应仅需30秒。无需后处理,节约处理的时间成本和透析耗材支出。 产物质量不受体积影响,单通道最低60 μL合成体积,极大降低配方筛选过程中的试剂消耗,大幅降低成本。

多——单次8通道,一致性佳 采用单次 8 通道并行设计,通道间实验结果高度一致,系统重复性优异。多通道同步运行可一次性开展多组平行实验,大幅提升测试通量;各通道流体条件均匀可控,通道间偏差小,保障实验数据稳定可靠,有效降低批次差异。

适配芯片HT.S-D8

适配芯片

NP-HT.S高通量纳米颗粒合成仪适配专用的高通量纳米颗粒筛选芯片(HT.S-D8), 是专门为高通量纳米颗粒合成仪而设计使用的芯片。具有如下的特点:

1、多通道,高通量

HT.S-D8芯片可以同时进行8个反应,单次反应<30秒。配合移液工作站与机械臂,一天可完成数千配方的合成。 高通量纳米颗粒筛选芯片(FluidicLab HT.S-D8)

2、无管路,低损耗

FluidicLab NP-HT.S配套芯片将储液、混合、收集结构集成于一体。无需外接注射器,无管路连接。0死体积,极大地降低配方筛选磷脂及核酸的损耗。 HT.S D8芯片结构图

3、自研结构,线性放大

FluidicLab自研挡板结构,同一结构适配“配方筛选”、“验证实验”以及“中试放大”全开发流程。挡板结构经测试具有:粒径小,均一度好,转染效率高的特点,使用更省心。在配方开发的过程中无芯片专利风险。
微量配方筛选芯片-中量高效制备芯片-中试线性放大芯片

4、信号射频芯片

仪器可通过RFID自动读取芯片使用情况,防止误用与污染。通过记录样品批次信息,方便实时上下游同步样品数据流。实验过程与结果自动记录、匹配,使用情况可追溯。

实验数据

高质量LNP合成

NP-HT.S包封常规配方,产物粒径小而均一,即使不进行后处理也拥有90%的包封率。转染效率佳,常规配方在293T中转染效率≥90%;高质量合成助力高效率配方筛选。
高质量LNP合成 实验数据结果条状图

多通道稳定同时运行

FluidicLab研发生产的NP-HT.S可一次性制备8种LNP配方。各通道结果稳定一致,批次间重复结果高度一致。大幅降低了人工手混带来的批次效应与误差。
LNP-mRNA(EGFP)实验重复性 实验数据结果条状图

试剂、时间成本双减负

NP-HT.S最小合成体积≤60ul,降低至高95%的试剂消耗;合成产物可直接用于细胞试验。节约至高80%操作时间。大幅降低试剂成本,处理时间的同时,也减少了传统后处理带来的耗材支出。
试剂、时间成本双减负 实验数据结果条状图

线性放大,一致性好

FluidicLab自研挡板结构适配“配方筛选”、“验证实验”以及“中试放大”全开发流程。三个阶段之间的结果差异小,且均能保持粒径小、均一度好、转染效率高的特点。降低了不同研发阶段的差异风险与研发损耗。
SM102四组分配方包裹EGFP-mRNA 实验数据条状图

应用方向

脂质配方筛选

FluidicLab NP-HT.S可用于脂质配方的筛选。LNP 标准配方由可电离脂质、辅助磷脂(DSPC/DOPE)、胆固醇、PEG-脂质四类脂质组成;脂质配方包含脂质种类选择与各组分摩尔配比,直接决定了 LNP 的理化性质、包封能力、胞内递送、体内药代、毒性与储存稳定性,是 RNA 药物开发的核心。微流控合成也必须以合理脂质配方为前提才能获得均一、高性能产物。因此从海量的脂质库中筛选出符合研究者课题的脂质配方是LNP核酸药物研究的重要基础。
NP-HT.S在脂质配方筛选应用上的文献数据图片

核酸序列筛选

FluidicLab NP-HT.S亦可用于核酸序列的优化与筛选。病毒疫苗、肿瘤疫苗、核酸药物、基因编辑、蛋白替代疗法,核酸都是 LNP 制剂中承载治疗信息、决定药效与特异性的核心活性内核。核酸序列的合理设计,与基因沉默效率、蛋白表达变化、序列稳定性、细胞毒性、脱靶风险息息相关。修饰优化与核酸序列优化,是 LNP 研发全链条中不可忽视的前置环节,直接决定了后续制剂可行性、体内递送效率与药物安全性。

小分子药物筛选

FluidicLab NP-HT.S也可用于小分子药物的筛选。例如紫杉醇、人参皂角苷等小分子也被用于 LNP 药物的研发中。这类小分子具备多重功能:或作为活性成分与核酸共递送,直接作用于病灶组织,实现基因药物与小分子药物的协同治疗;或作为 LNP 的修饰组分,嵌入脂质膜结构,提升纳米颗粒的细胞亲和性与组织靶向能力。小分子的两亲特性、疏水骨架可参与调控 LNP 自组装,优化粒径、分散度与包封性能,改善胞内体逃逸效率。将功能小分子整合进 LNP 处方,能够打破传统 LNP 以核酸为唯一活性物质、靶向组织局限于肝脏的短板,拓展核酸 - LNP 在肿瘤等疾病的联合给药潜力。

设备参数

设备参数

高通量纳米颗粒合成仪(型号:NP-HT.S )
整机尺寸(长*宽*高) 415mm*330mm*300mm
适配芯片 FluidicLab HT.S-D8 连排芯片
合成时间 20-30s
流速比(脂相:水相) 1: 3
单通道合成体积 60-300 uL
产物粒径范围 40~200 nm
产物PDI范围 ≤0.2
仪器运行环境要求 温度:5°C~40°C,相对湿度:<70%
电源要求 电压220V±5V,50HZ,10A

F&Q

F: 搭配的芯片是一次性使用的吗?还是可以重复利用?

Q: 我们的芯片8个通道可分开使用。即一张芯片可分多次实验。芯片经环氧乙烷灭菌,建议每个通道都单次使用,防止细菌污染以及样本间的互相污染。
 

F: 对于不同合成体系的配方是否可以一批制备?

Q: 可以,HT.S-D8芯片的8通道独立互不影响。

F: 8个通道是必须占满才可以使用吗?

Q: 不是,芯片8个通道可分开使用。仪器会记录通道使用情况,防止重复加样导致的污染。

F: 使用这台设备筛选出来的配方如何扩大产量?

Q: 筛选出来的配方可用我司LNP-S1、NP-S2 (pro)或NP-M1线性放大。亦可用LNP-S1,NP-S2进行微流控参数优化。我们NP-HT.S上使用的芯片结构与LNP-S1,NP-S2以及中试NP-M1上的芯片结构完全一致,从基本原理上确保实验放大的一致性。此外我们也进行了相关的放大测试,用数据证明其放大的可行性(参考《实验数据》-“放大一致性”部分)。

F: 单次合成的最小体积和最大体积分别是多少?

Q: 单次合成体积范围为:60μL~300μL。

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