导读：

基于纳米技术的RNA干扰（RNAi）为病虫害防治提供了一种前景广阔的方法。然而，目前生产RNAi纳米杀虫剂的方法主要是批量生产，缺乏稳定的质量控制。近期，华东理工大学药学院朱维平教授&杨泱泱等人提出了一种基于微流控技术的纳米平台，用于连续制备均一、高效的脂质纳米颗粒包裹双链RNA纳米杀虫剂，以有效控制害虫甜菜夜蛾。相关研究以“Microfluidic-Based dsRNA Delivery Nanoplatform for Efficient Spodoptera exigua Control”为题目发表于期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》

本文要点：

1、本研究提出了一种基于微流控的纳米平台，以脂质纳米颗粒（LNP）作为纳米载体，利用微流控技术增强的传质和连续处理能力来制备RNAi纳米农药。

2、dsRNA@LNP在数秒内迅速形成，显示出均匀的尺寸分布、改进的叶面润湿性和优异的分散性能。

3、通过靶向甜菜夜蛾的几丁质合成酶B（CHSB）基因，评估了dsRNA@LNP的递送效率。

4、结果表明，dsRNA@LNP能有效抵抗富含核酸酶的中肠液的降解，显著提高死亡率，减少幼虫生长，并增强基因抑制效率。

5、该微流控纳米平台为RNAi纳米农药的高质量连续制备提供了新途径，有望加速其实际应用，同时也为其他类型纳米农药的开发提供了新的思路，有助于推动纳米农药产业的发展。

全文总结/概括：

使用微流控技术生产RNAi纳米农药的主要优势如下：

1、增强的传质和连续加工能力：带有交错人字形微搅拌器（SHM）的微流控系统可在数秒内实现有机相（脂质）和水相（dsRNA）的快速高效混合，从而快速形成均匀的dsRNA@LNP复合物。

2、提高质量控制和可重复性：与传统的批量合成相比，微流控平台可生产出具有优异均一性、窄粒径分布和良好可重复性的dsRNA@LNP，减少了批次间的差异。

3、可扩展的生产潜力：微流控系统的连续性和集成性为生产RNAi纳米农药提供了新的途径，可促进大规模生产，加快RNAi农药的实际应用。

4、提升稳定性和递送效率：微流控制备的dsRNA@LNP在植物叶片上表现出更好的润湿性，并在昆虫中肠富含核酸酶的环境中具有增强的稳定性，从而提高了RNAi对害虫的防治效果。

相比于单独使用dsCHSB，dsCHSB@LNP在甜菜夜蛾幼虫中的表现如下：

1、死亡率更高：经过7天的喂养，dsCHSB@LNP处理组的甜菜夜蛾幼虫死亡率约为35%，而单独使用dsCHSB的死亡率仅约20%。

2、生长抑制更显著：dsCHSB@LNP处理组幼虫的体重和体长相比对照组分别减少了56%和53%。

3、基因抑制效率更高：RT-qPCR结果显示，dsCHSB@LNP处理组CHSB基因的表达水平下降65%，而单独使用dsCHSB只下降了50%。

总之，与单独使用dsCHSB相比，dsCHSB@LNP在甜菜夜蛾幼虫中表现出更高的杀虫活性、更强的生长抑制作用和更佳的基因抑制效率。LNP的包封可以保护dsRNA免受核酸酶降解，增强dsRNA的稳定性和细胞内递送能力，从而提高RNAi效果。

图1.利用微流控技术制备脂质纳米粒子包裹的dsRNA用于防治甜菜夜蛾的示意图。

图2.dsRNA产品的合成。

图3.（A）使用SHM制备dsRNA@LNP的示意图。将四种脂质溶解在酒精中作为有机相，dsRNA分子溶解在柠檬酸缓冲液中作为水相。（B）对制备的LNP进行DLS分析。（C）LNP的TEM图像。比例尺：100nm。（D）制备的dsCHSB@LNP的DLS分析。（E）dsCHSB@LNP的TEM图像。比例尺：100nm。

图4.润湿性能和中肠液稳定性评估。

图5.RNAi的杀虫效率评估。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c03307