陈根：新型外泌体系统，3万个模块并行工作

文|陈根

近年来，外泌体被广泛用于探索治疗人类疾病，在药物递送领域表现出巨大潜力。如果将细胞比喻为生产生物分子的工厂，那么外泌体就是携带这些分子的运载器，它们能够直接进入受体细胞内部，释放所携带的物质，进而影响受体细胞。

2020 年 6 月，礼来（Eli Lilly）、武田制药（Takeda）、拜耳（Bayer）等国际大型制药公司涉及外泌体公司的交易逾 10 亿美元。近年来，专注开发基于外泌体载体的肿瘤药物靶向治疗和基因治疗的新公司不断产生。这也从侧面证明，业界看好外泌体发展。

传统方法中，如果想将外源物质装载到外泌体中，装载效率往往过低，且极易破坏外泌体完整性和功能性，这让外泌体在生物医药应用上面临重大挑战。为了解决这一问题，中国科学院深圳先进技术研究院的科学家们研发了一种纳米流控芯片技术，实现了外泌体药物载体的高通量制备。

该方案借助了微纳米流体技术，实现了 3 万个并行工作的模块。通过对外泌体的囊膜直接施加机械挤压力和流体侧向剪切力的“双重作用”，在外泌体的膜表面产生短暂存在、不破坏生物膜结构的纳米孔。

该外泌体的直径大约为30～200纳米，作为一种天然的细胞间物质载体，可以分泌到细胞外空间或体液，并通过生物分子的转移和传递，来实现细胞间的通讯。此外，该方法可将多种外源物质装载到外泌体中，并获得大量装有药物的无损伤外泌体样品。

实验结果表明，这个新型纳米流控芯片，确保了含药外泌体的活性，同时架起了对抗癌细胞、肿瘤细胞等的'直击通道’，在不产生免疫反应的情况下释放内含药物，提供了外泌体药物临床应用的重要前提。

值得一提的是，该方法无需引入任何会破坏外泌体或被装载物质的因素，能够高效地保持药物或其他生物分子的功能性，可以在不破坏物质本来特性的基础上，实现高效装载。

未来，科学家们预期在2 年内实现标准化生产并发展成为平台型工具，为生物学和临床医学研究、疾病的早期诊断和精准治疗开辟新机会。