受航天飞机设计的启发，宾夕法尼亚大学工程学院的研究人员发明了一种合成脂质纳米粒子(LNP)关键成分的新方法，脂质纳米粒子是mRNA治疗的革命性递送载体，包括辉瑞BioNTech和ModernaCOVID-19疫苗，简化了制造LNP的同时提高其将mRNA递送至细胞用于医疗目的的功效。

在《自然通讯》的一篇论文中，生物工程系副教授MichaelJ.Mitchell描述了一种合成可电离类脂质的新方法，这是LNP的关键化学成分，有助于保护和输送药物有效负载。在这篇论文中，米切尔和他的合著者测试了治疗肥胖的mRNA药物和治疗遗传疾病的基因编辑工具的传递。

先前的实验表明，具有分支尾部的类脂质在将mRNA递送至细胞方面表现更好，但创建这些分子的方法非常耗时且成本密集。“我们提供了一种新颖的构建策略，可以快速且经济高效地合成这些类脂质，”米切尔实验室的博士后、该论文的共同第一作者雪香韩说。

该方法涉及结合三种化学物质：胺“头”、两种烷基环氧化物“尾”，最后是两种酰氯“支链尾”。完成的类脂质与绑有两枚助推火箭的航天飞机的相似之处并非巧合：韩回忆道，在大学时，一部关于航天飞机的纪录片给他留下了深刻的印象，使航天飞机能够进入轨道的固体火箭助推器的设计。“我认为我们可以将两个分支尾部作为‘增强剂’添加到类脂质中，以促进mRNA的递送，”Han说。

事实上，添加分支尾部导致配备新类脂质的LNP将mRNA递送至靶细胞的能力显着增强，就像火箭的助推器使其更容易穿透大气层一样。“在使用这些类脂质传递mRNA后，我们发现调节靶细胞新陈代谢的激素急剧增加，当你将其视为治疗肥胖的一种方法时，这真的很令人兴奋，”Mitchell说。

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