En forskargrupp ledd av Prof. YANG Hui från Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT) vid den kinesiska vetenskapsakademin rapporterade om en ny nanofluidisk anordning för högkapacitetsberedning av exosombaserade läkemedelsleveranser.

Deras studie publicerades i Små .

Exosomer är biologiska nanopartiklar som utsöndras i extracellulärt utrymme eller kroppsvätska av nästan alla celltyper, med en diameter på cirka 30 ~ 200 nm. Eftersom exosomer uppvisar en naturligt härledd sammansättning och fungerar som intercellulära kommunikationsverktyg, de har stor potential som smarta fordon för lastleverans.

Dock, de vanligaste metoderna för att förbereda exosomer som bär önskad last lider av låg lastningseffektivitet och överdrivna skador på både exosomer och deras laster.

I den här studien, Prof. YANGs grupp föreslog en nanofluidisk anordning med hög genomströmning som heter "exosome nanoporator (ENP)", som kan lasta en mängd olika exogena laster i exosomer.

ENP kan noggrant kontrollera egenskaperna hos vätska i nanoskala med nanofluidisk teknologi, för att förverkliga mycket kontrollerbara beredningsbetingelser för exosombaserade läkemedelstillförselvehiklar.

Dessutom, nanofluidiska kanaler med exakta geometrier tillverkades, inser 30, 000 moduler som arbetar parallellt i en enda enhet.

Genom att transportera exosomer genom nanokanalerna, exosommembran permeabiliseras av mekanisk kompression och vätskeskjuvning, genererar övergående nanoporer på exosommembranen och tillåter inflöde av lastmolekyler till exosomer från omgivande lösning samtidigt som exosomintegriteten bibehålls.

Forskarna valde ett kliniskt godkänt kemoterapeutiskt antitumörläkemedel, dvs doxorubicinhydroklorid, som lastmodell, och bekräftade att ENP effektivt kan ladda den i exosomer. "Vi finner att de exosomer som behandlas av ENP kan leverera sina läkemedelslaster till mänskliga icke-småcelliga lungcancerceller och inducera celldöd. Detta indikerar potentiella möjligheter för enheten för att utveckla nya exosombaserade leveransvehiklar för medicinska och biologiska tillämpningar, " sa prof. YANG.

I framtiden, denna nya strategi förväntas utvecklas till en plattform för att ladda olika exogena substanser med biologisk betydelse och kliniska terapeutiska effekter i exosomer.