LsNP定制

1. 平台概述

LsNP（Lipid-similar Nanoparticle）是一类受病毒自组装机制启发构建的工程化纳米递送体系，专为mRNA表达、CRISPR基因编辑及体内外靶向递送研究而设计。该平台利用冠状病毒结构蛋白的高效装配与入胞特性，在不引入任何复制性或整合性风险的前提下，实现接近病毒水平的递送效率。

LsNP平台在保持高转导能力的同时，具备非整合、瞬时表达、可编程等优势，可作为传统慢病毒、AAV及其它纳米颗粒的重要补充，尤其适用于对递送效率与靶向性要求极高的前沿研究场景。

2. 核心技术原理

2.1 结构蛋白驱动的纳米颗粒自组装

LsNP基于冠状病毒N、M、E等结构蛋白在哺乳动物细胞中的天然装配能力，形成直径约100–150 nm的包膜型纳米递送颗粒。其中，N蛋白可特异识别并高效包裹含有包装信号（如PS9）的mRNA；M与E蛋白协同驱动颗粒装配、稳定与出芽；表面配体模块则决定受体识别特性与细胞或组织嗜性。递送过程中，LsNP仅在靶细胞内释放功能性mRNA，不进入宿主基因组。

2.2 高度简化且可扩展的生产架构

LsNP基于冠状病毒N、M、E等结构蛋白在哺乳动物细胞中的天然装配能力，形成直径约100–150 nm的包膜型纳米递送颗粒。其中，N蛋白可特异识别并高效包裹含有包装信号（如PS9）的mRNA；M与E蛋白协同驱动颗粒装配、稳定与出芽；表面配体模块则决定受体识别特性与细胞或组织嗜性。递送过程中，LsNP仅在靶细胞内释放功能性mRNA，不进入宿主基因组。

2.3 可编程细胞与组织嗜性

LsNP的核心优势之一在于表面配体的模块化可替换设计，可根据研究需求实现不同层级的靶向递送。可根据特定模型设计受体靶向策略，或采用广谱型递送方案，适用于多数哺乳动物细胞。该特性使LsNP特别适合特定细胞亚群功能研究、组织定向递送以及复杂生物模型中的精准干预。

3. mRNA递送能力与载荷灵活性

LsNP在mRNA装载能力方面显著优于多种常见递送系统，可稳定封装并递送长度不少于4.5–5 kb的mRNA。平台支持多基因串联表达设计（如P2A、T2A或IRES），单颗粒可实现多个功能基因的协同递送。

4. CRISPR基因编辑递送解决方案

LsNP平台支持Cas9 mRNA与sgRNA的非整合递送，实现高效且可控的基因编辑。Cas9以mRNA形式在细胞内瞬时表达，可显著降低长期表达带来的脱靶风险与细胞毒性。平台可结合稳定表达sgRNA的细胞模型，或根据实验需求定制递送策略，并通过调控表面配体实现特定细胞类型的定向编辑。该方案特别适用于基因功能快速验证、难转染细胞或原代细胞研究，以及对安全性要求较高的体内模型。

图1. LsNP递送Cas9 mRNA进入靶细胞并实现基因编辑(Yang, Qi et al., 2025, Nucleic acids research)

5. 体内递送与组织应用潜力

LsNP继承了冠状病毒在呼吸系统中的天然生物分布特征，在肺部递送与呼吸道相关模型中表现出显著优势。平台支持鼻腔或气道等给药方式，在小鼠肺组织中可实现有效的mRNA表达，并具备跨越复杂生物屏障完成递送的能力。该特性为呼吸系统相关疾病研究、肺部基因调控及局部递送策略探索提供了新的技术路径。

6. 平台优势总结

与传统递送系统相比，LsNP 具备以下关键优势：

• 兼具病毒级递送效率与非整合表达的安全特性；

• mRNA载荷容量大，适配复杂功能设计；

• 表面嗜性可编程，支持精准细胞与组织递送；

• 表达过程瞬时且可控，适合功能研究与基因编辑应用；

• 整体架构模块化，便于定制、扩展与标准化生产。

7. 服务内容

我们围绕 LsNP 平台提供一站式技术服务，包括但不限于：

• LsNP递送体系的定制化设计

• mRNA或Cas9载荷的构建与封装；

• 细胞水平的递送效率与功能验证；

• 定向嗜性策略的设计与测试；

• 体内递送实验方案的技术支持。

8. 适用场景

LsNP 平台适用于多种研究与应用场景，包括mRNA功能研究与表达验证、CRISPR基因编辑递送、难转染细胞及特殊细胞亚群研究、组织或器官定向递送探索，以及新型核酸递送技术的评估与验证。

参考文献

[1] Qi Yang, Bruce A Davidson, Petar Pajic, Xuyang Chen, Omer Gokcumen, Min Gao, Sriram Neelamegham, Tuning the tropism and infectivity of SARS-CoV-2 virus-like particles for mRNA delivery, Nucleic Acids Research, Volume 53, Issue 5, 24 March