Lipid Nanoparticle (LNP) Starter Kits 는 임상 검증 LNP 제형 (BioNTech/Pfizer·Moderna 등) 에 기반하여 설계된 ready-to-use 지질 나노입자 formulation 키트입니다.
대표적인 mRNA-LNP 조성을 손쉽게 구현할 수 있도록 구성되어 있으며, TAMARA® 마이크로플루이딕 시스템과 완벽하게 호환됩니다.
이 키트는 실험용 screening 부터 전임상 규모 제형 제조까지 사용 가능하며, 연구자는 본 제품을 통해 핵산 캡슐화 최적화, 물성 조절, 전달 효율 평가 등 다양한 실험 목적을 달성할 수 있습니다.
임상으로 검증된 LNP 조성
각 키트는 COVID-19 mRNA 백신과 유사한 제형에 기반한 구성으로, 임상·상업 단계에서 검증된 지질 조성을 연구 단계에서 바로 재현할 수 있습니다.
누구나 바로 사용할 수 있는 간편한 사용법
지질 성분은 pre-dissolved 및 pre-weighed 상태로 제공되므로 간단한 dissolving 과 mixing 과정만으로 바로 LNP formulation 실험을 시작할 수 있습니다.
신뢰할 수 있는 GMP 규격의 프리미엄 Lipid Quality
공급되는 Lipid 는 GMP grade 에 적합한 프리미엄 quality 로 제공되며, 임상 적용을 목표로 하는 연구까지 고려된 성분으로 구성되어 있습니다.
다양한 핵산(Nucleic Acid) 페이로드에 대한 폭넓은 수용성
mRNA, siRNA, DNA 등 다양한 핵산 형식의 LNP 전달 연구에서 활용할 수 있어 전임상 (Preclinical) 연구 전반에 걸쳐 최상의 스크리닝 환경을 제공합니다다.
전임상 스크리닝에 최적화된 전략적 용량 설계
본 Starter Kit는 100mg의 지질을 제공하여 최대 50mL의 제형 제조가 가능합니다. 이는 약 20mg의 RNA를 탑재할 수 있는 넉넉한 용량으로, 연구자의 실험 목적에 맞춰 폭넓게 활용될 수 있습니다.
Lipid Nanoparticles (LNPs)
Lipid Nanoparticles (LNPs) 는 siRNA, mRNA 등 유전물질 전달용으로 널리 활용되는 지질 기반 약물 전달 시스템으로 백신 및 유전자 치료제 개발 분야에서 핵심 전달체로 자리 잡고 있습니다.
LNP 는 여러 종류의 지질 성분으로 구성되며 다음과 같은 요소가 포함됩니다.
• 양전하 지질 (cationic 또는 ionizable lipid)
• 인지질 (phospholipid)
• PEGylated lipid
• 콜레스테롤 계열 지질
이 중에서도 양전하 지질은 LNP의 핵심 구성 요소로, 음전하를 가진 핵산과의 정전기적 상호작용을 통해 유전물질을 효과적으로 캡슐화합니다.
특히 ionizable lipid는 pKa가 약 6.0~6.5 범위에 있어 산성 환경에서는 양전하를 띠며 핵산과 결합합니다.
이러한 특성은 LNP 제조 시 높은 캡슐화 효율을 제공하며, 세포 내 엔도좀으로 들어간 후 pH가 낮아지면 막 융합을 통해 세포질로 유전물질을 방출하는 데 기여합니다.
LNP (Lipid Nanoparticle) Starter Kit
LNP Starter Kit는 연구실에서 LNP 기반 전달 시스템의 적용 가능성을 빠르게 평가하고, 초기 제형 개발부터 전임상 시험 준비에 이르기까지 폭넓게 지원할 수 있도록 설계되었습니다.
키트에는 다양한 연구 조건과 목적에 맞춘 여러 조합의 지질 혼합물이 포함되어 있어, 사용자는 자신의 실험 환경과 전달 물질 종류에 따라 합성 조건을 유연하게 최적화할 수 있습니다.
특히 양이온성/이온화 지질, 보조 지질 (helper lipids), 스테롤, PEGylated 지질 등 네 가지 필수 성분이 엄선되어 구성되어 있어, 지질 품질로 인한 페이로드 손상 및 개발 리스크를 사전에 최소화할 수 있습니다.
본 키트는 한 번에 최대 15 mL의 지질상 (organic phase)을 준비할 수 있는 양을 제공하며, 전체 지질 기준 최대 약 20 mg의 RNA를 캡슐화할 수 있습니다.
본 LNP Starter Kit를 통해 만들어진 나노입자는 불멸화 세포주 및 1차 (primary) 세포를 포함한 다양한 세포 유형에 적용할 수 있으며,
PK/PD 연구를 포함한 동물 in vivo 실험과 mRNA 형질도입 효능에 대한 개념검증 (POC) 연구에도 활용할 수 있습니다.
실제로 GFP-mRNA를 탑재물로 한 LNP는 키트가 제공하는 프로토콜과 실험 조건 아래 다양한 실험실에서 성공적으로 수행된 바 있습니다.
siRNA와 같은 합성 RNA 및 DNA에 대해서도 우수한 결과가 보고되었습니다.
본 키트에는 사용 지침서가 포함되어 있어, 초보자도 단계별로 쉽게 따라할 수 있도록 되어 있습니다. 실험 전에는 각 지질 성분을 에탄올에 용해하여 준비하고,
지침서에 명시된 조건에 따라 보관 및 취급함으로써 지질의 안정성과 품질을 유지할 수 있습니다.
용해하기 전에는 지침서의 조건에 따라 그대로 보관하는 것이 권장되며, 용해 후에는 분해 (degradation)를 방지하기 위해 장시간 보관을 피하고 즉시 사용하는 것을 권장합니다.
High Purity Lipid 구성 지질은 모두 98% 이상의 Purity로 제작됩니다. GMP에 준하는 품질 조건을 갖춘 지질이 제공되므로, 임상 현장에서도 충분히 사용 가능합니다.
High Quality RNA-LNP ALC-0315 지질이 포함된 키트를 TAMARA (TFR 5, 10)에 적용하여 시험해본 결과 약 0.2 수준의 입자 균일도 (PDI) 와
입자 크기 80 nm 이하의 RNA-LNP를 제작할 수 있었습니다.
이는 일반적으로 RNA-LNP에 요구되는 0.2 이하의 PDI, 100nm 이하의 입자 크기에 충분히 부합되는
수준으로 세포 실험, 전임상 평가에 충분히 부합하는 품질입니다.
LNP Starter Kits Composition
Experiment Workflow
1.
Lipid Organic Phase 준비
Lipid 성분을 absolute ethanol에 녹입니다. 실온에서 완전 용해되었는지 확인합니다.
2.
Aqueous Phase 준비
핵산 (RNA/DNA)을 산성 buffer (예: 50 mM sodium acetate, pH 5.0)에 용해합니다.
필요한 경우 희석하여 원하는 농도로 조정합니다.
3.
Rapid Mixing으로 LNP 형성
마이크로플루이딕 시스템 (예: TAMARA®) 또는 다른 Rapid Mixing 플랫폼을 사용해 두 상을 빠르게 혼합합니다.
FRR (Aqueous : Organic) 및 TFR (Total Flow Rate)를 설정해 입자 크기와 분포를 제어합니다.
-
일반적으로 FRR을 증가시키면 작은 입자가 생성되며, FRR을 감소시키면 더 큰 입자가 생성됩니다.
-
N/P 비율은 일반적으로 3~8 범위가 사용됩니다. 짧은 서열 (short sequence)의 올리고를 탑재할 때에는 낮은 N/P 비, 상대적으로 길이가 긴 mRNA에는 높은 N/P 비가 권장됩니다
4.
Dilution (선택사항)
LNP 제조 후, 최종 여과 및 정제 전에 중성 완충액 (pH 약 7.4)으로 1:1 희석하는 것이 권장됩니다. 이 과정은 최종 산물의 에탄올 농도를 줄이고, LNP의 안정성을 높여줍니다.
5.
Buffer Exchange & 정제
- TFF 시스템 (대량) 또는 원심필터/투석 (소량)로 residual Ethanol 제거
- 생리학적 조건 (PBS pH 7.4)의 buffer로 교환 후 0.22 μm 멸균 필터로 최종 정리
- 완성된 LNP 현탁액은 4 °C에서 최대 1주일 동안 보관할 수 있습니다.
이와 같은 표준 프로토콜을 통해 연구자는 원하는 물리화학적 특성 (PDI ≤ 0.2, 30-150 nm 범위)을 가진 LNP를 얻을 수 있습니다.
LNP Starter Kit Using TAMARA Protocol explained
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