高通量納米流控芯片實現(xiàn)外泌體裝載藥物并殺傷腫瘤。 研究團隊供圖
（見習記者刁雯蕙）如果將細胞比喻為生物分子工廠，那么外泌體則是這些分子的運載器，能夠直接進入受體細胞內部釋放所攜帶的物質，進而影響受體細胞。近年來，人們不斷探索外泌體作為天然載體遞送藥物分子的應用潛力。中科院深圳先進技術研究院研究員楊慧團隊研發(fā)了一種納米流控芯片技術，實現(xiàn)了外泌體藥物載體的高通量制備，并驗證了新型外泌體藥物載體的抗腫瘤效果。最新研究成果近日以封面文章的形式發(fā)表于《微尺度》。
外泌體直徑大約為30~200納米，是一種天然的細胞間物質載體。但外源物質裝載到外泌體中的傳統(tǒng)方法，如電穿孔方法，一直存在裝載效率過低且極易破壞外泌體完整性和功能性的缺點。
為應對這一挑戰(zhàn)，楊慧團隊研制出一種名為“外泌體納米穿孔器 ”的高通量芯片，可將多種外源物質裝載到外泌體中，并獲得大量裝有藥物的無損傷外泌體樣品。
“外泌體納米穿孔器”借助納米流體芯片技術可在納觀尺度精確控制流體的特點，實現(xiàn)外泌體藥物載體制備條件的高度可控。研究人員制造了結構精密的納米級通道，實現(xiàn)了30000個模塊的并行工作，可極大提高工作效率。該技術可在外泌體膜表面產(chǎn)生短暫存在且不破壞生物膜結構的納米孔，促進外源物質分子從周圍溶液進入外泌體，進而實現(xiàn)外泌體藥物載體的無損傷制備。
為進一步驗證“外泌體納米穿孔器”的有效性，研究人員選取阿霉素為驗證對象，證實該技術可以將藥物高效裝載到外泌體中，并且載藥外泌體可以將阿霉素運輸?shù)椒伟┘毎湍[瘤球中，誘導癌細胞死亡和抑制腫瘤球生長。
“研究結果表明，我們開發(fā)的納米流控芯片確保了含藥外泌體的活性，同時架起了對抗癌細胞、腫瘤細胞等的‘直擊通道’，在不產(chǎn)生免疫反應的情況下釋放內含藥物，這是外泌體藥物臨床應用的重要前提。”楊慧表示。
目前，研究團隊正在推動該芯片的標準化生產(chǎn)。楊慧介紹，基于納米流控芯片技術實現(xiàn)外泌體載藥的新策略有望發(fā)展成為一個平臺型工具，將具有生物學意義和臨床治療作用的不同外源物質裝載到外泌體中，在生物學研究和無細胞治療方法開發(fā)上得到更多應用。
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