化学所吕雪光课题组发展了一项能够使LNP在雾化过程中保持稳定的新技术——电荷辅助稳定(CAS)技术。CAS技术基于经典的胶体界面理论,在临床LNP剂型的基础上,引入一种生物安全性优异的负电多肽-脂质偶联分子,构建出表面带负电荷的CAS-LNP。CAS-LNP能够借助表面负电间的静电排斥力避免其在雾化的高频振荡过程中发生碰撞、团聚、破碎。分别在小鼠模型、小型猪模型和比格犬模型上,验证了CAS-LNP在雾化吸入后可高效递送mRNA至肺组织并翻译出所编码的蛋白质,其mRNA表达效率比临床LNP剂型高约20倍。研究发现CAS-LNP在雾化吸入后主要递送至树突状细胞。基于此,采用CAS-LNP分别负载了编码新冠病毒刺突蛋白的mRNA和编码肿瘤细胞表面蛋白的mRNA,验证了吸入CAS-LNP负载的mRNA疫苗能够有效激活黏膜免疫应答和系统免疫应答。