信使RNA（mRNA）技术通过向细胞提供遗传指令，促使其生成蛋白质，从而帮助免疫系统预防或对抗包括癌症及其他罕见疾病在内的多种疾病。由于mRNA在体内易降解，实际应用中通常需要将其封装进脂质纳米颗粒（LNP）中，借助这些脂质“保护泡沫”作为递送载体，确保mRNA进入细胞并发挥作用。

纽约奥尔巴尼大学（University at Albany）的研究人员正在开发一种用于判断mRNA是否被正确封装在脂质纳米颗粒内的新方法。该方法基于拉曼光谱（Raman spectroscopy），属于非破坏性的激光检测技术，可用于分析材料的化学组成。

研究团队在发表于《分析化学》（Analytical Chemistry）的论文中展示了这一技术路线的应用潜力，并表示未来可用于快速评估mRNA疫苗和治疗剂的完整性。

项目负责人、奥尔巴尼大学化学家伊戈尔·莱德涅夫（Igor Lednev）表示，mRNA治疗剂已成为治疗多种疾病的重要工具，但其临床成功取决于解决不稳定性与递送等问题。他称，拉曼光谱能够提供用于确认mRNA是否完全封装在脂质纳米颗粒内的信息，从而支持相关治疗剂的安全性与有效性评估。

“化学指纹”与非破坏性检测

拉曼光谱的原理是用激光照射样品并测量散射辐射。研究人员指出，不同样品产生的散射光谱存在差异，可形成类似“指纹”的特征信号。

研究团队称，现有用于分析mRNA在脂质纳米颗粒中封装情况的方法往往需要破坏疫苗样品，过程既具破坏性也较耗时。相比之下，他们提出的方法可在较短时间内完成检测，并保留样品以便后续测试。

奥尔巴尼大学化学系教授、RNA研究所研究员、项目合作者亚历山大·谢赫特曼（Alexander Shekhtman）表示，完整脂质纳米颗粒的稳定性较差，且现有技术难以对其进行表征；拉曼光谱可在不破坏样品的情况下分析脂质纳米颗粒内的mRNA，从而为优化配方、提升安全性与有效性提供支持。

深紫外拉曼用于提升mRNA信号识别

研究人员指出，传统拉曼光谱通常反映样品整体化学成分，但在脂质纳米颗粒体系中，mRNA相较周围脂质含量更低，信号更难被有效识别。

为解决这一问题，团队使用了莱德涅夫实验室开发的专用深紫外（deep-UV）拉曼仪器。研究人员称，深紫外激光可更直接测量mRNA分子，同时尽量减少脂质纳米颗粒带来的干扰。

莱德涅夫表示，团队利用自制仪器对疫苗样品中的mRNA分子进行直接分析，并结合统计分析建立定量方法，以确认mRNA在脂质纳米颗粒中是否得到妥善保护。

面向研发与质量控制的潜在应用

研究团队介绍，莱德涅夫在过去二十年中推动将拉曼光谱与机器学习方法结合，应用于法医与医学诊断领域，包括用于识别和表征生物污渍、枪击残留物、头发及犯罪现场微量证据的方法，以及用于神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）的非侵入性早期诊断探索。

莱德涅夫表示，该检测思路未来或可用于mRNA治疗剂研发阶段及发布前的质量控制评估，并称激光光谱技术的进步可为现代医学提供直接支持。