PLA和PLGA无毒、有较高的生物相容性和生物可降解性，已广泛应用于疫苗开发、药物及基因递送等领域，也是FDA批准的可医用聚合物材料。基于PLA和PLGA的递送系统可以稳定缓慢的释放蛋白及核酸类药物，极大程度的提高了药物的疗效；其表面也可进行化学修饰，从而提升其靶向性；除此之外，通过改变粒径、结晶度、分子质量、成分等材料性质，亦可控制药物释放和细胞吸收的速率。因此，PLA和PLGA在肿瘤治疗领域得到了普遍的关注。

核酸类药物在细胞内理论上可以表达任意蛋白，对多种疾病均有治疗潜力。但是核酸药物在给药后会面临重重障碍：核酸酶的催化、核酸片段自身的不稳定性、生物膜的阻隔和穿透，可利用PLA或PLGA纳米颗粒对其进行包裹递送。而核酸本身自带负电荷，PLA和PLGA的主链也带有负电荷，需要在包裹前使其阳离子化，常见的正电分子成分包括：聚乙烯亚胺、壳聚糖、阳离子脂质等。

使用PreciGenome纳米颗粒合成系统可合成PLGA纳米颗粒，辅助其作为载体的开发研究。在合成PLGA纳米颗粒(PNP)时，先将PVA溶液(水相)和溶解在乙腈中的PLGA(有机相)上载到样品管中。在实验过程中，压力会持续压出样品管中的两相溶液，通过管道、传感器、三通阀、最终被推入芯片通道内混合。流量传感器实时检测溶液流速，并自动调整压力来保证稳定的流速和流速比。在流速稳定之前，三通阀会控制两种溶液进入废液瓶，以避免合成的PNP粒径不均匀。一旦流速达到预设值，三通阀就会切换微流控芯片的端口，两相在微流控芯片中混合形成PNP，流入收集管中。用户可以调整流速、流速比等参数来优化合成的PNP的性质。

以下为使用PreciGenome NanoGenerator Flex-M合成PLGA纳米颗粒的实验方案，可供参考：

材料和工具：

• 聚(乳酸-羟基乙酸共聚物) (20-50 kDa，50:50乳酸:羟基乙酸酯 ，Nanosoft)
• 聚(乙烯醇) (13-23 kDa，87-89%水解，Sigma)
• 乙腈(99.9%，Sigma)
• 去离子水(MiliQ)

• NanoGenerator Flex-M
• CHP-MIX-3 （鱼骨芯片）
• 15mL离心管
• 0.45um PES过滤器
• 超声仪
• 加热锅

样品准备：

1）PLGA溶液：PLGA (20-50 kDa，50:50乳酸:羟基乙酸酯 ，Nanosoft)在纯乙腈中溶解至40 mg/mL。原液用超声完全混合2小时后，通过0.45μm PES过滤器过滤，以去除灰尘或大颗粒。后续低浓度的原液可直接从该原液中稀释，并在使用前超声10分钟。

2）PVA溶液：PVA(13-23 kDa，87-89%水解，Sigma)在DI水中溶解为4%和2% w/v的浓度。该原液完全溶解后煮沸1小时，再通过0.45μm PES过滤器过滤，以去除灰尘或大颗粒。原液超声10分钟后方可稀释成较低浓度，然后再在每次使用前超声10分钟。

使用Flex-M合成PLGA纳米颗粒：

3）将Flex-M夹具连接到压力控制器

4）装上MIX-3芯片，并将水相、有机相及收集插口插入对应的芯片孔中

5）将PVA和PLGA溶液分别装入两个15mL离心管中，并进行超声、涡旋处理

6）预热并润洗Flex-M管路

7）将装有PVA溶液的离心管旋入水相槽口中；PLGA溶液的离心管旋入有机相槽口中；并在收集处旋入干净的离心管收集样品

8）运行仪器，PLGA纳米颗粒即可生成

9）可进一步使用DI水稀释100倍进行下游测试及工艺

用户可根据应用所需，调整纳米颗粒合成系统的运行参数及两相混合比例等，改变PLGA纳米颗粒的性质；也可研究表面化学修饰对载体靶向性及细胞吸收效率的影响。下图展示了不同流速（左）、流速比（右）对制备出的PLGA粒径的影响结果：

PreciGenome纳米颗粒合成系统合成的PLGA纳米颗粒具有出色的尺寸控制和较高的均一性，Flex和Pro单次制备量从0.2uL横跨到200mL，适合科研及临床前试验，Max 1L以上的产量满足大规模生产所需。更多设备信息和应用数据欢迎联系我们！