基于核酸的生物制藥由于它們的大腦穿透能力有限，阻礙了它們成藥的潛力。盡管基于受體介導的轉吞作用的主動(dòng)靶向策略已被用于增強BBB通透性，但是許多腦部疾病與小腦血管栓塞和微循環(huán)障礙有關(guān)，會(huì )顯著(zhù)阻礙病變內的藥物積累和治療效果。此外，主動(dòng)腦靶向的評估主要依賴(lài)于健康的動(dòng)物模型或生理條件下的體外模型，不能完全捕捉到腦血流量病理性減少對藥物輸送到病變部位的不利影響。

為解決這個(gè)問(wèn)題，西南大學(xué)藥學(xué)院李翀教授團隊開(kāi)發(fā)了一種創(chuàng )新的大腦靶向遞送系統，稱(chēng)為長(cháng)春西汀衍生的可電離脂質(zhì)納米顆粒（VIP），可以選擇性調節腦血流來(lái)增強大腦靶向性，具有高效的藥物裝載和遞送能力，在單細胞水平上不會(huì )產(chǎn)生明顯的炎癥，可作為復雜腦部疾病的協(xié)同治療佐劑。研究成果標題為 “Regulation of cerebral blood flow boosts precise brain targeting of vinpocetine derived ionizable-lipidoid nanoparticles”，發(fā)表在國際著(zhù)名期刊Nature Communications上（DOI: 10.1038/s41467-024-48461-4）。

a) VIP封裝siRNA前后的理化性質(zhì)，包括尺寸、多分散性指數（PDI）、zeta電位和封裝效率（E.E.）

b) VIP@siRNA的透射電鏡圖像；比例尺= 50 nm。

c) 在siRNA/LNP重量比為0.2、1、2、5、10、15和20的條件下，VIP@siRNA的凝膠阻滯試驗。

d) 通過(guò)流式細胞術(shù)檢測細胞轉染，并比較VIP@siRNA和MC3@siRNA的平均熒光強度。

e) VIP@siRNA或MC3@siRNA的亞細胞定位；比例尺=5μm。

f)VIP介導的siRNA轉染機制的探討。

g) 實(shí)時(shí)單細胞多模態(tài)分析儀結合熒光探針檢測單細胞中活性氧水平的原理圖。

h) 高劑量（0.25 mg/mL）給藥2小時(shí)后活性氧的產(chǎn)生。

i) 低劑量（0.05 mg/mL）給藥1h、4h、12 h、24 h后活性氧的產(chǎn)生。

在本研究中，實(shí)時(shí)單細胞多功能分析技術(shù)參與了單細胞水平氧化應激的檢測。與商業(yè)DOTAP和MC3相比，VIP在更低的劑量水平下誘導產(chǎn)生活性氧（圖2g-i），結果得到了單細胞水平的直接驗證并且與細胞毒性試驗結果一致。

單細胞分析技術(shù)因具有理想的時(shí)空分辨率以監測細胞成分已經(jīng)獲得了大量的關(guān)注。單細胞分析旨在闡明細胞的異質(zhì)性和細胞信號轉導的動(dòng)力學(xué)，而不是群體平均，以幫助準確的病理檢查，特別是一些與癌癥的早期診斷和治療密切相關(guān)低含量的物質(zhì)，如miRNA。此外，在單個(gè)活細胞中原位分析miR-21不僅可以提供miR-21在細胞不同部位分布的精確信息，還可以研究其在癌癥發(fā)展中的增殖和轉移。細胞成分的電化學(xué)分析依賴(lài)于特定的微創(chuàng )納米設備，這些設備可以在不破壞細胞活力的情況下進(jìn)入細胞內環(huán)境，從而能夠在單個(gè)活細胞的理想位置進(jìn)行原位定量分析，甚至可以從單個(gè)細胞中提取特定結構(例如，細胞核，線(xiàn)粒體，溶酶體)。然而，電化學(xué)傳感器的選擇性和通用性仍然不足。與電化學(xué)分析相比，光學(xué)檢測在微/納米光纖的輔助下，通過(guò)熒光成像和單個(gè)活細胞的原位熒光分析，可以同時(shí)對多種細胞成分進(jìn)行定性分析，具有高通量和直觀(guān)觀(guān)察的優(yōu)點(diǎn)。然而，熒光探針可能的光漂白、低組織滲透活性和有限的空間定位能力可能會(huì )阻礙其在細胞水平上持續穩定分析的應用。因此，設計一種具有光學(xué)和電化學(xué)響應的互補納米探針，同時(shí)對單個(gè)活細胞進(jìn)行原位定量和定性分析是必要的。此外，雙信號讀出也可以有效地減少假陽(yáng)性和假陰性結果，進(jìn)一步提高測量精度。

瑞明生物實(shí)時(shí)單細胞多功能分析系統主要性能

1、實(shí)時(shí)單細胞多指標檢測：實(shí)時(shí)檢測單個(gè)活細胞內小分子含量（如葡萄糖、乳酸、ATP、膽固醇、Ca²⁺、K⁺等）及酶活性（葡萄糖苷酶、鞘磷脂酶、乳酸脫氫酶等），可匹配160余種商品化試劑盒；

2、實(shí)時(shí)亞細胞原位檢測：在亞細胞水平（胞質(zhì)、胞核、胞膜）實(shí)現實(shí)時(shí)連續、原位檢測；

3、超微量提取、注射：單細胞水平提取細胞器（如溶酶體、線(xiàn)粒體）、胞質(zhì)進(jìn)行質(zhì)譜或其它平臺的聯(lián)用分析；單細胞注射藥物、代謝劑等，并進(jìn)行藥效或機制評價(jià)；

4、活體水平檢測：活體水平實(shí)時(shí)檢測生化指標（用藥前后、中醫藥針灸刺激前后）的變化。