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mRNAやsiRNAの送達に適したLipid Nanoparticle(LNP)の作製に関連する製品を取りそろえています! RNAデリバリーのための脂質ナノ粒子(LNP)作製検討キット・評価用製品

掲載日情報:2024/12/27 現在Webページ番号:70466

脂質ナノ粒子(Lipid Nanoparticle, LNP)は脂質で形成される球状小胞で、ドラッグデリバリーシステムや新型コロナウイルスワクチンなどメッセンジャーRNA(mRNA)ベースのワクチン製造などに使用されています。本記事では各種mRNAを内包した作製済みLNP(Preloaded LNP)、凍結乾燥した空のLNP(Loadable LNP)、高純度な脂質がセットになった条件検討キット(LNP Exploration Kit)、細胞取り込みの評価キット(LNP Uptake Kit)など、幅広い製品ラインナップをご紹介します。

脂質ナノ粒子の基本と概念および応用の詳細については、Cayman Chemical社のウェブページをご覧下さい。
本製品は研究用です。研究用以外には使用できません。

製品ラインナップ

製品名をクリックすると、各製品の詳細な説明をご覧いただけます。

製品名 Preloaded LNP Loadable LNP LNP Exploration Kit LNP Uptake Kit
製品概要 レポーター遺伝子mRNAを内包した作製済みLNPで、パイロット実験に最適です。 凍結乾燥した空のLNPです。in vitroのRNAトランスフェクションにおすすめです。 LNPの作製条件を検討するキットで、高純度の脂質から構成されています。 蛍光標識したLNPにより、細胞への取り込みを検討するキットです。イオン化脂質は3種類から選べます。
LNPスクリーニング
レポーター遺伝子の発現誘導
カスタムカーゴ
カスタム可能なLNP
ハンズオンタイム ++ +++ +++
推奨用途 LNPを用いた実験を初めて行う方やパイロット実験に最適 カスタムカーゴと最大限の使いやすさを優先にしたオプション カスタムカーゴとLNPを調製するための最適な選択 カスタムLNPによる細胞取り込みの可視化に最適

LipidLaunch LNP Apparent pKa Assay Kit(#702680)

蛍光プローブの2-(p-Toluidino)naphthalene-6-sulfonic acid(TNS)を用いて、見かけの酸解離定数(pKa)を測定するキットです。イオン化脂質のpKaはLNPのカプセル化効率、送達効率、細胞毒性などに影響し、LNPの特性における重要なパラメータです。蛍光プローブのTNSは、正に電荷した脂質膜に結合して蛍光を発し、蛍光プレートリーダーを用いて、励起波長320nm、発光波長450nmで容易に定量することができます。TNSは解離すると蛍光を失うので、LNPの存在下で50%荷電率を示すpHが、見かけのpKaになります。
こちらをクリックするとLipidLaunch LNP Apparent pΚa Assay Kit(#702680)の価格表をご覧いただけます。

■ 使用例の一例

<LipidLaunch LNP Apparent pKa Assay Kitを用いたイオン化脂質SM-102の測定>
3重測定した相対蛍光強度(Average Relative Fluorescence, ARF)の平均値をプロットし、エラーバーは標準偏差で示した。標準曲線は4パラメータロジスティック回帰(4PL)を用いて作成し、50%の相対蛍光強度における見かけのpΚa6.60を算出した。

LipidLaunch pKa Assay Kit

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mRNAやsiRNAを効果的に細胞に送達するには

mRNAワクチンやsiRNA治療薬のように、mRNAやsiRNAなどの「オリゴヌクレオチド・ペイロード(payload)」を細胞に送達する方法は、脂質ナノ粒子(Lipid Nanoparticle, LNP)による、脂質ベースの薬物送達(Lipid-Based Drug Delivery, LBDD)システムを用いるのが便利です1。脂質ナノ粒子は、一般的にはALC‐0315SM-102などのイオン化脂質PEG化脂質リン脂質、およびコレステロールを構成成分とし、PEG化脂質とコレステロールで形成された外殻の内部に、イオン化脂質とコレステロールからなる逆ミセルオリゴヌクレオチド溶液を閉じ込めた形(下の概略図の右側参照)となるようにします2
イオン化脂質は、生理的pHでは電気的中性に近く、酸性環境ではカチオン性となります1, 3。この特性により、LNP調製中に負に帯電したオリゴヌクレオチドを内包する逆ミセルが形成されます。LNPはエンドサイトーシスによって細胞内に取り込まれ4、その後エンドソームの酸性環境においてイオン化脂質がプロトン化され、正に帯電しエンドソーム膜を破壊すること(エンドソーム脱出)で、オリゴヌクレオチドのようなペイロードの細胞内送達が促されます5, 6


脂質ナノ粒子形成の概略図
脂質ナノ粒子の形成イメージ

この概略図では、イオン化脂質にSM-102を用い、DMG-PEG(2000)(PEG化脂質)、1,2-DSPC(リン脂質)およびコレステロールを溶解したエタノール溶液、そしてオリゴヌクレオチドの水溶液をあらかじめ用意し、これらを急速に混合して脂質ナノ粒子を形成させる。

参考文献

  1. Mitchell, M.J., et al., Nat. Rev. Drug Discov., 20(2), 101~124 (2021). [PMID: 33277608]
  2. Guevara, M.L., et al., Front. Chem., 8, 589959 (2020). [PMID: 33195094]
  3. Buschmann, M.D., et al., Vaccines (Basel), 9(1), 65 (2021). [PMID: 33478109]
  4. Degors, I.M.S., et al., Acc. Chem. Res., 52(7), 1750~1760 (2019). [PMID: 31243966]
  5. Carrasco, M.J., et al., Commun. Biol., 4(1), 956 (2021). [PMID: 34381159]
  6. Albertsen, C.H., et al., Adv. Drug Deliv. Rev., 188, 114416. (2022). [PMID: 35787388]

関連資料(PDF版)

フライヤーや冊子の画像をクリックするとPDFファイルがダウンロードできます。

Cayman社 Lipid-based Drug Delivery Toolsフライヤー(4ページ)
Lipid-based Drug Delivery Toolsフライヤー

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技術情報

カプセル化のための各パラメーター

脂質ナノ粒子(LNP)を使用してオリゴヌクレオチドをカプセル化するための最適な調製条件は、研究者ご自身で検討する必要があります。各条件の設定の際、以下のパラメータが主な検討対象とされていますのでご参考にして下さい。

  • 各脂質のモル比
  • 脂質:オリゴヌクレオチド比(w:w)
  • イオン化脂質中の窒素:ヌクレオチド中のリン酸のモル比(N:P)
  • 水系バッファー:その特性およびイオン強度
  • 粒子サイズ:押出しサイズ(extrusion size)、該当する場合にはマイクロ流体の操作パラメーター、など

LNP製剤作製の際の構成比の例

青字で示されたLNP製剤の構成脂質の製品名をクリックするとそれぞれの価格表をご覧いただけます。

製剤例 Product A Product B Product C
Cargo(送達物質) mRNA siRNA
イオン化脂質 SM-102 ALC-0315 DLin-MC3-DMA
リン脂質 1,2-DSPC
ステロール脂質 Cholesterol
PEG化脂質 DMG-PEG(2000) ALC-0159 PEG(2000)-C-DMG
脂質の構成モル比*1 50:10:38.5:1.5 46.3:9.4:42.7:1.6 50:10:38.5:1.5

*1 イオン化脂質中性リン脂質コレステロールPEG化脂質の比率

出典
  • Schoenmaker, L., et al., Int. J. Pharm., 601, 120586 (2021). [PMID: 33839230]

LNPの特性の評価とそのアッセイ方法

LNPの特性 代表的な評価・アッセイ法
LNPサイズ 動的光散乱法(DLS)
多分散指数(PDI) DLS
ゼータ電位 レーザー・ドップラー電気泳動法
カプセル化効率 蛍光染料、Triton-Xを使用したUV分光法
粒子濃度 DLS、蛍光相関分光法、UV-vis分光法、UPLC
脂質とCargo(送達物質)の完全性 RP-HPLC、SE-HPLC、IP-HPLC、LC-MS / MS
出典
  • Lin, P.-C., et al., Biotechnol. Adv. 32(4), 711~726 (2014). [PMID: 24252561]
  • Schoenmaker, L., et al., Int. J. Pharm., 601, 120586 (2021). [PMID: 33839230]

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LipidLaunch LNP(Preloaded LNP)

LipidLaunch LNPシリーズは、イオン化脂質、コレステロール(#9003100)、リン脂質(1,2-DSPC、#15100)などから構成されたLNP(脂質ナノ粒子)にマーカーのmRNAを内包した製品です。LNPが、in vitroまたはin vivoで標的細胞種において目的のタンパク質の発現を効果的に誘導できるかどうかを確認することを目的としています。 マーカーとして、ルシフェラーゼの蛍光を利用した製品(#39318)、蛍光タンパク質を利用した製品(#39319、#39320)があります。
商品コードをクリックすると、価格表をご覧いただけます。


品名 LipidLaunch
LNP ALC-0315
LipidLaunch
LNP LP-01
LipidLaunch
LNP MC3
LipidLaunch
LNP SM-102
GFP Luciferase mCherry GFP Luciferase mCherry GFP Luciferase GFP Luciferase mCherry
商品コード 40105 40104 40103 40100 39896 40101 40107 40108 39320 39318 39319
粒径 75~150 nm 75~150 nm 75~150 nm 75~150 nm
多分散性指数(PDI) <0.2 <0.2 <0.2 <0.2
カプセル化効率(EE%) >85% >85% >85% >85%
mRNA濃度*2 25~100 μg/ml 25~100 μg/ml 25~100 μg/ml 25~100 μg/ml
mRNA量 5 μg 5 μg 5 μg 2.5 μg 5 μg
Ex / Em 488 / 507 nm 587 / 610 nm 488 / 507 nm 587 / 610 nm 488 / 507 nm 488 / 507 nm 587 / 610 nm
*2 バッチにより異なります。

使用例

プリロード細胞の添加量の変化
LNP-102で肝細胞株に導入(緑色)

使用細胞:HuH-7、A549
脂質ナノ粒子:LipidLaunch LNP SM-102 (Luciferase)(#39318

HuH-7細胞株(左側)、およびA549細胞株(右側)それぞれの培地に、LipidLaunch LNP SM-102 (Luciferase)(#39318)を加え24時間培養した。縦軸はルシフェラーゼの相対発光量(RLU)を示す。

肝細胞株への導入例1
LNP-0315で肝細胞株に導入(緑色)

使用細胞:HuH-7、A549
脂質ナノ粒子:LipidLaunch LNP SM-102 (Luciferase)(#39319

HuH-7細胞株(左図)、およびA549細胞株(右図)それぞれの培地に、Lipid Launch LNP SM-102 (mCherry)(#39319)を加え24時間培養した。細胞をHoechst 33342(#15547)で染色し、BioTek Cytation 5細胞イメージングマルチモードリーダー(Agilent Technologies社)を用いてイメージングを行った。

肝細胞株への導入例2
LNP-MC3で肝細胞株に導入(近赤外色)

使用細胞:HuH-7、A549
脂質ナノ粒子:LipidLaunch LNP SM-102 (GFP)(#39320

HuH-7細胞株(左図)、およびA549細胞株(右図)それぞれの培地に、LipidLaunch LNP SM-102 (GFP) (#39320)を加え24時間培養した。細胞をHoechst 33342(#15547)で染色し、BioTek Cytation 5細胞イメージングマルチモードリーダー(Agilent Technologies社)を用いてイメージングを行った。

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Loadable LNP:LipidLaunch SM-102 LNP Kit(#702620)

凍結乾燥した空のSM-102 LNPです。インキュベーションを必要としないので、再懸濁後は迅速にカプセル化することができます。従来の脂質ベースのトランスフェクション法と比較して、非常に低い毒性です。in vitroのRNAトランスフェクションにおすすめです。


使用例

本製品を用いたmCherry標識mRNAの特性

mCherry標識mRNAの特性
本製品を用いてmCherry標識mRNAをカプセル化し、A549細胞株にトランスフェクションした。顕微鏡観察は、72時間後に行った。
(A)左:明視野、中央:mCherryとDAPIの重ね合わせ、右:mCherry
(B)トランスフェクション効率
(C)LNP-mRNAカプセル化効率
(D)平均粒子サイズ

本製品を用いた細胞生存率

細胞生存率
SH-SY5Y細胞株およびA549細胞株を96ウェルプレートで培養し培地交換なしで、mCherry標識mRNA(50 ng/well)を担持したLNPで処理した。細胞生存率は72時間後にResazurin Cell Viability Assay Kit(#702540)で測定した。


操作方法概略

操作方法概略

キット内容

  • LipidLaunch SM-102 LNP(Loadable)(#400648
  • LNP dilution buffer A(#400649)
  • Cell-based assay buffer tablet(#10009322

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LipidLaunch Exploration Kit

RNAデリバリーに適した脂質ナノ粒子(LNP)作製の条件検討を行うために、高純度の各種脂質をセットにした製品です。お持ちの適切な機器(マイクロ流体デバイス、T字/Y字ミキサーなど)や手動操作により、脂質ナノ粒子の試作が行えます。

特長

  • 脂質ナノ粒子(LNP)作製に適した、高純度の脂質製品のセットです。
  • COVID-19に対するmRNAワクチンで用いられたSM-102、またはALC-0315のいずれかを含むセットも選ぶことができます。
  • 脂質ベースの薬物送達(LBDD)に必要なイオン化脂質、中性リン脂質、ステロール脂質(コレステロール)、PEG化脂質(DMG-PEG(2000)あるいはALC-0159)が含まれています。
  • さまざまな用途向けにLNPが使用可能か否かの条件検討が行えます。

脂質ナノ粒子(LNP)の作製方法

脂質ナノ粒子作製のフロー
各脂質(SM-102, DMG-PEG(2000), 1,2-DSPC, Cholesterol)のアルコール溶液を用意します。 別途、オリゴヌクレオチドの水溶液を用意します。 適当な機器(マイクロ流体デバイス、T字/Y字ミキサーなど)や手動操作(混合しながら添加、ピペッティングなど)によって脂質溶液と水溶液を混合します。 必要な場合は、サイズ選別を行います。 均一なサイズの脂質ナノ粒子が完成します。

キット内容

青字で示されたキットのコンポーネントの製品名をクリックするとそれぞれの価格表をご覧いただけます。

キット名 LipidLaunch
LNP-0315 Exploration Kit
LipidLaunch
LP-01 LNP Exploration Kit
LipidLaunch
LNP-MC3 Exploration Kit
LipidLaunch
LNP-102 Exploration Kit
LipidLaunch
SORT LNP Exploration Kit
LipidLaunch
C14-4 T Cell Exploration Kit
商品コード 35426 40098 36970 35425 40099 41820
イオン化脂質 ALC-0315 LP-01 DLin-MC3-DMA SM-102 4A3-SC8 C14-4
リン脂質 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-PC(1,2-DSPC) 1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-PE
(1,2-DOPE)
コレステロール Cholesterol
PEG化脂質 ALC-0159 DMG-PEG(2000)
カチオン性脂質 1,2-Dioleoyl-3-trimethylammonium-propane, Chloride(DOTAP)

作製には、混合操作の行える適切なマイクロ流体デバイス、あるいはT字/Y字ミキサー、ソニケーター、無水エタノール、良好な粒度分布を得るためのエクストルーダー(extruder)などが必要です。

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LNP-0315 Exploration Kit, LipidLaunch
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mRNAやsiRNA送達に適したLipid Nanoparticle(LNP) の条件検討用の脂質セット。キット内容:ALC-0315, 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-PC(1,2-DSPC), Cholesterol, ALC-0159
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mRNAやsiRNA送達に適したLipid Nanoparticle(LNP) の条件検討用の脂質セット。キット内容:SM-102, 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-PC(1,2-DSPC), Cholesterol, DMG-PEG(2000)
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ニュース2024年8月合併号 p.3

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LNP-0315 Exploration Kit, LipidLaunch

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説明文 mRNAやsiRNA送達に適したLipid Nanoparticle(LNP) の条件検討用の脂質セット。キット内容:ALC-0315, 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-PC(1,2-DSPC), Cholesterol, ALC-0159
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LP-01 LNP Exploration Kit, LipidLaunch

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LNP-102 Exploration Kit, LipidLaunch

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説明文 mRNAやsiRNA送達に適したLipid Nanoparticle(LNP) の条件検討用の脂質セット。キット内容:SM-102, 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-PC(1,2-DSPC), Cholesterol, DMG-PEG(2000)
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掲載カタログ ニュース2024年3月15日号 p.17
ニュース2024年8月合併号 p.3

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SORT LNP Exploration Kit, LipidLaunch

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C14-4 T Cell Exploration Kit, LipidLaunch

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関連製品:イオン化脂質

[在庫・価格 :2025年02月12日 00時00分現在]

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ALC-0315
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純度:≥98%,化学式:C48H95NO5,M.W.:766.3
CAS No:2036272-55-4
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LP-01 <CIN-16645>
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純度:≥95%,化学式:C50H93NO9,M.W.:852.3
CAS No:1799316-64-5
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DLin-MC3-DMA
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純度:≥95%,化学式:C43H79NO2,M.W.:642.1
CAS No:1224606-06-7
別名:MC3
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SM-102
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純度:≥98%,化学式:C44H87NO5,M.W.:710.2
CAS No:2089251-47-6
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4A3-SC8
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純度:≥95%,化学式:C75H139N3O16S4,M.W.:1,467.20
CAS No:1857340-78-3
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C14-4
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純度:≥95% (mixture of isomers),化学式:C84H173N5O7,M.W.:1,365.30
CAS No:2639634-80-1
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ALC-0315

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説明文 純度:≥98%,化学式:C48H95NO5,M.W.:766.3
CAS No:2036272-55-4
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LP-01 <CIN-16645>

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説明文 純度:≥95%,化学式:C50H93NO9,M.W.:852.3
CAS No:1799316-64-5
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DLin-MC3-DMA

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説明文 純度:≥95%,化学式:C43H79NO2,M.W.:642.1
CAS No:1224606-06-7
別名:MC3
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SM-102

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説明文 純度:≥98%,化学式:C44H87NO5,M.W.:710.2
CAS No:2089251-47-6
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4A3-SC8

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説明文 純度:≥95%,化学式:C75H139N3O16S4,M.W.:1,467.20
CAS No:1857340-78-3
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C14-4

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説明文 純度:≥95% (mixture of isomers),化学式:C84H173N5O7,M.W.:1,365.30
CAS No:2639634-80-1
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1, 2-Distearoyl-sn-glycero-3-PC
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純度:≥98%,化学式:C44H88NO8P,M.W.:790.2
CAS No:816-94-4
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1, 2-Dioleoyl-sn-glycero-3-PE
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純度:≥98%,化学式:C41H78NO8P,M.W.:744.1
CAS No:4004-05-1
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Cholesterol
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純度:≥95%,化学式:C27H46O,M.W.:386.7
CAS No:57-88-5
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DMG-PEG(2000)
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純度:≥90%,化学式:(C2H4O)nC32H62O5
CAS No:160743-62-4
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ALC-0159
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純度:≥95%,化学式:(C2H4O)nC31H63NO2
CAS No:1849616-42-7
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1, 2-Dioleoyl-3-trimethylammoniumpropane (chloride)
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純度:≥95%,化学式:C42H80NO4 • Cl,M.W.:698.5
CAS No:132172-61-3
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[在庫・価格 :2025年02月12日 00時00分現在]

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1, 2-Distearoyl-sn-glycero-3-PC

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説明文 純度:≥98%,化学式:C44H88NO8P,M.W.:790.2
CAS No:816-94-4
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1, 2-Dioleoyl-sn-glycero-3-PE

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説明文 純度:≥98%,化学式:C41H78NO8P,M.W.:744.1
CAS No:4004-05-1
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Cholesterol

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説明文 純度:≥95%,化学式:C27H46O,M.W.:386.7
CAS No:57-88-5
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DMG-PEG(2000)

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説明文 純度:≥90%,化学式:(C2H4O)nC32H62O5
CAS No:160743-62-4
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ALC-0159

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説明文 純度:≥95%,化学式:(C2H4O)nC31H63NO2
CAS No:1849616-42-7
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1, 2-Dioleoyl-3-trimethylammoniumpropane (chloride)

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説明文 純度:≥95%,化学式:C42H80NO4 • Cl,M.W.:698.5
CAS No:132172-61-3
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カチオン性/イオン化カチオン性脂質(Cayman社)
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LipidLaunch Uptake Kit

LipidLaunch Exploration Kitのシンプルなワークフローはそのままで、LNP作製時にステロールベースの蛍光トレーサーを添加することにより、LNPの取り込みを可視化します。他の生物学的測定値と互換性があります。3種類のイオン化脂質を含む製品について、それぞれ緑色蛍光色素(BODIPY-Cholesterol)近赤外蛍光色素(DiRの2種類のキットがあります。

商品コードをクリックすると、価格表をご覧いただけます。

キット名 LipidLaunch LNP-0315 Uptake Kit
(Green Fluorescence)
LipidLaunch LNP-0315 Uptake Kit
(Near-Infrared Fluorescence)
LipidLaunch LNP-MC3 Uptake Kit
(Green Fluorescence)
LipidLaunch LNP-MC3 Uptake Kit
(Near-Infrared Fluorescence)
LipidLaunch LNP-102 Uptake Kit
(Green Fluorescence)
LipidLaunch LNP-102 Uptake Kit
(Near-Infrared Fluorescence)
商品コード 38219 39064 39067 39066 38218 39065
イオン化脂質 ALC-0315 Dlin-MC3-DMA SM-102
リン脂質 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-PC(1,2-DSPC)
コレステロール Cholesterol
PEG化脂質 ALC-0159 DMG-PEG(2000) DMG-PEG(2000)
蛍光色素 BODIPY-Cholesterol DiR BODIPY-Cholesterol DiR BODIPY-Cholesterol DiR
Ex / Em(nm) 480 / 525 750 / 780 480 / 525 750 / 780 488 / 525 750 / 780

使用例

肝がん細胞株への導入例1
LNP-102で肝細胞株に導入(緑色)

使用細胞:HuH-7
使用キット:LipidLaunch (LNP-102) Uptake Kit (Green Fluorescence)(#38218

上記使用キット(#38218)を用いてNunchuck装置(Unchained Labs社)でLNPを調製後、希釈してHuH-7細胞株の培地に添加した。48時間培養後、BioTek Cytation 5細胞イメージングマルチモードリーダー(Agilent Technologies社)を用いイメージングを行った。

肝がん細胞株への導入例2
LNP-0315で肝細胞株に導入(緑色)

使用細胞:HuH-7
使用キット:LipidLaunch (LNP-0315) Uptake Kit (Green Fluorescence)(#38219

上記使用キット(#38219)を用いてNunchuck装置(Unchained Labs社)でLNPを調製後、希釈してHuH-7細胞株の培地に添加した。48時間培養後、BioTek Cytation 5細胞イメージングマルチモードリーダー(Agilent Technologies社)を用いイメージングを行った。

LNPの段階希釈例
LNP-MC3で肝細胞株に導入(近赤外色)

使用細胞:HuH-7
使用キット:LipidLaunch (LNP-MC3) Uptake Kit (Near-Infrared Fluorescence)(#39066

上記使用キット(#39066)を用いてNunchuck装置(Unchained Labs社)でLNPを調製後、希釈してHuH-7細胞株の培地に添加した。培養後、Infinite M Plexマイクロプレートリーダー(Tecan社)で測定した。Hoechst 33342(#15547)を用い、LNP-MC3の補正を行った。

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LNP-0315 Uptake Kit (Green Fluorescence), LipidLaunch

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