LNP结构与脂质排列：解析纳米颗粒药物递送的关键

引言

LNP（脂质纳米颗粒）作为一种新型药物和基因递送载体，在治疗各种疾病方面展现出巨大潜力。LNP的结构和脂质排列对其性能和效率至关重要，直接影响其在体内的稳定性、靶向性以及货物递送效率。然而，由于LNP结构的复杂性和动态性，对其结构和脂质排列的深入理解一直是研究的难点。

LNP结构研究方法

近年来，随着科学技术的不断发展，越来越多的先进方法被应用于LNP结构研究，例如冷冻透射电子显微镜（Cryo-TEM）、分子动力学模拟（MD）、小角度中子散射（SANS）、小角度X射线散射（SAXS）、荧光显微镜和核磁共振（NMR）等。这些方法从不同角度揭示了LNP的结构和脂质排列，为深入理解LNP的结构与功能关系提供了重要信息。

冷冻透射电子显微镜

冷冻TEM作为一种强大的成像技术，能够提供关于LNP尺寸、形状和内部形态的信息，并可以揭示分子排列是有序的、无序的还是相分离的。例如，Eygeris等人利用冷冻TEM研究了胆固醇衍生物对LNP结构的影响，发现胆固醇衍生物的类型对LNP的结构和脂质排列有重要影响。当使用胆固醇时，LNP含有单一的脂质双层，而大多数含有饱和胆固醇的LNP则具有多层结构。这项研究强调了即使单个脂质成分的微小变化也可能对整个LNP结构产生重大影响。

小角度X射线散射

SAXS作为一种常用的结构表征技术，可以提供LNP的大小、形状和内部结构信息，并指示LNP是否包含有序结构，如多层脂质堆积和胆固醇微晶。研究表明，具有多层和多面结构以及层状脂质相的LNP显示出更高的基因转染率。然而，由胆固醇衍生物或胆固醇衍生物组分本身诱导的这些结构特征是否驱动改进的转染可能很难展开。

核磁共振

NMR可以提供有关LNP中脂质分子位置和取向的信息，有助于研究LNP的结构和脂质排列。通过NMR研究发现，LNP中不同脂质成分的实际空间分布并不清楚。

结论

LNP的结构和脂质排列对其性能和效率具有重要影响。近年来，通过冷冻TEM、分子动力学、小角度中子散射、小角度X射线散射、荧光显微镜和NMR等方法的研究，为深入理解LNP的结构和功能关系提供了重要信息，也为LNP的制备和应用提供了重要的参考。未来，需要进一步研究LNP的结构与功能之间的关系，以优化LNP的设计和制备，提高其递送效率和安全性，为药物和基因治疗提供更有效的载体。