Exosome nanoporator:En nanofluidisk enhed til udvikling af exosom-baserede lægemiddelleveringsmedier

En forskergruppe ledet af prof. YANG Hui fra Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) ved det kinesiske videnskabsakademi rapporterede om en ny nanofluidisk enhed til højkapacitetsforberedelse af exosom-baserede lægemiddelleveringsmedier.

Deres undersøgelse blev offentliggjort i Lille .

Exosomer er biologiske nanopartikler, der udskilles i ekstracellulært rum eller kropsvæske af næsten alle celletyper, med en diameter på omkring 30 ~ 200 nm. Da exosomer udviser en naturligt afledt sammensætning og fungerer som intercellulære kommunikationsværktøjer, de har et stort potentiale som smarte køretøjer til godslevering.

Imidlertid, de almindeligt anvendte metoder til at forberede exosomer, der transporterer ønskede laster, lider af lav lasteeffektivitet og overdrevne skader på både exosomer og deres laster.

I dette studie, Prof. YANGs gruppe foreslog en højkapacitets nanofluidisk enhed ved navn "exosome nanoporator (ENP)", som kan laste en række eksogene laster ind i exosomer.

ENP kan nøjagtigt kontrollere væskens egenskaber i nanoskala ved hjælp af nanofluidisk teknologi, for at realisere meget kontrollerbare fremstillingsbetingelser for exosom-baserede lægemiddelleveringsbærere.

I øvrigt, nanofluidkanaler med præcise geometrier blev fremstillet, realisere 30, 000 moduler, der arbejder parallelt i en enkelt enhed.

Ved at transportere exosomer gennem nanokanalerne, exosommembraner permeabiliseres af mekanisk kompression og væskeforskydning, genererer forbigående nanoporer på exosommembranerne og tillader indstrømning af lastmolekyler ind i exosomer fra omgivende opløsning, mens exosomintegriteten opretholdes.

Forskerne valgte et klinisk godkendt kemoterapeutisk antitumorlægemiddel, dvs. doxorubicin hydrochlorid, som lastmodel, og bekræftede, at ENP effektivt kan indlæse det i exosomer. "Vi finder ud af, at de exosomer, der behandles af ENP, kan levere deres lægemiddellast til humane ikke-småcellede lungecancerceller og inducere celledød. Dette indikerer potentielle muligheder for enheden til at udvikle nye exosom-baserede leveringsmedier til medicinske og biologiske anvendelser, " sagde prof. YANG.

I fremtiden, denne nye strategi forventes at udvikle sig til en platform til at indlæse forskellige eksogene stoffer med biologisk betydning og klinisk terapeutiske effekter i exosomer.