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(dǎo)的轉(zhuǎn)吞作用的主動(dòng)靶向策略已被用于增強(qiáng)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)顯著阻礙病變內(nèi)的藥物積累和治療效果。此外，主動(dòng)腦靶向的評(píng)估主要依賴于健康的動(dòng)物模型或生理?xiàng)l件下的體外模型，不能完全捕捉到腦血流量病理性減少對(duì)藥物輸送到病變部位的不利影響。

為解決這個(gè)問題，西南大學(xué)藥學(xué)院李翀教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種創(chuàng)新的大腦靶向遞送系統(tǒng)，稱為長(zhǎng)春西汀衍生的可電離脂質(zhì)納米顆粒（VIP），可以選擇性調(diào)節(jié)腦血流來增強(qiáng)大腦靶向性，具有高效的藥物裝載和遞送能力，在單細(xì)胞水平上不會(huì)產(chǎn)生明顯的炎癥，可作為復(fù)雜腦部疾病的協(xié)同治療佐劑。研究成果標(biāo)題為 “Regulation of cerebral blood flow boosts precise brain targeting of vinpocetine derived ionizable-lipidoid nanoparticles”，發(fā)表在國(guó)際著名期刊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(shù)（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(yàn)。

d) 通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞轉(zhuǎn)染，并比較VIP@siRNA和MC3@siRNA的平均熒光強(qiáng)度。

e) VIP@siRNA或MC3@siRNA的亞細(xì)胞定位；比例尺=5μm。

f)VIP介導(dǎo)的siRNA轉(zhuǎn)染機(jī)制的探討。

g) 實(shí)時(shí)單細(xì)胞多模態(tài)分析儀結(jié)合熒光探針檢測(cè)單細(xì)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(xì)胞多功能分析技術(shù)參與了單細(xì)胞水平氧化應(yīng)激的檢測(cè)。與商業(yè)DOTAP和MC3相比，VIP在更低的劑量水平下誘導(dǎo)產(chǎn)生活性氧（圖2g-i），結(jié)果得到了單細(xì)胞水平的直接驗(yàn)證并且與細(xì)胞毒性試驗(yàn)結(jié)果一致。

單細(xì)胞分析技術(shù)因具有理想的時(shí)空分辨率以監(jiān)測(cè)細(xì)胞成分已經(jīng)獲得了大量的關(guān)注。單細(xì)胞分析旨在闡明細(xì)胞的異質(zhì)性和細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的動(dòng)力學(xué)，而不是群體平均，以幫助準(zhǔn)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(xì)胞中原位分析miR-21不僅可以提供miR-21在細(xì)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(zhuǎn)移。細(xì)胞成分的電化學(xué)分析依賴于特定的微創(chuàng)納米設(shè)備，這些設(shè)備可以在不破壞細(xì)胞活力的情況下進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)環(huán)境，從而能夠在單個(gè)活細(xì)胞的理想位置進(jìn)行原位定量分析，甚至可以從單個(gè)細(xì)胞中提取特定結(jié)構(gòu)(例如，細(xì)胞核，線粒體，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(cè)在微/納米光纖的輔助下，通過熒光成像和單個(gè)活細(xì)胞的原位熒光分析，可以同時(shí)對(duì)多種細(xì)胞成分進(jìn)行定性分析，具有高通量和直觀觀察的優(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(xì)胞水平上持續(xù)穩(wěn)定分析的應(yīng)用。因此，設(shè)計(jì)一種具有光學(xué)和電化學(xué)響應(yīng)的互補(bǔ)納米探針，同時(shí)對(duì)單個(gè)活細(xì)胞進(jìn)行原位定量和定性分析是必要的。此外，雙信號(hào)讀出也可以有效地減少假陽(yáng)性和假陰性結(jié)果，進(jìn)一步提高測(cè)量精度。

瑞明生物實(shí)時(shí)單細(xì)胞多功能分析系統(tǒng)主要性能

1、實(shí)時(shí)單細(xì)胞多指標(biāo)檢測(cè)：實(shí)時(shí)檢測(cè)單個(gè)活細(xì)胞內(nèi)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(xì)胞原位檢測(cè)：在亞細(xì)胞水平（胞質(zhì)、胞核、胞膜）實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連續(xù)、原位檢測(cè)；

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

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