Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. YANG Hui dell'Istituto di tecnologia avanzata di Shenzhen (SIAT) dell'Accademia cinese delle scienze ha riportato un nuovo dispositivo nanofluidico per la preparazione ad alto rendimento di veicoli per la somministrazione di farmaci a base di esosomi.

Il loro studio è stato pubblicato in Piccolo .

Gli esosomi sono nanoparticelle biologiche che vengono secrete nello spazio extracellulare o nel fluido corporeo da quasi tutti i tipi di cellule, con un diametro di circa 30 ~ 200 nm. Poiché gli esosomi presentano una composizione di origine naturale e funzionano come strumenti di comunicazione intercellulare, hanno un grande potenziale come veicoli intelligenti per la consegna delle merci.

Però, i metodi comunemente usati per preparare gli esosomi che trasportano i carichi desiderati soffrono di una bassa efficienza di carico e di danni eccessivi sia sugli esosomi che sui loro carichi.

In questo studio, Il gruppo del Prof. YANG ha proposto un dispositivo nanofluidico ad alto rendimento chiamato "esosoma nanoporatore (ENP)", che può caricare una varietà di carichi esogeni negli esosomi.

L'ENP può controllare accuratamente le caratteristiche del fluido in nanoscala mediante la tecnologia nanofluidica, in modo da realizzare condizioni di preparazione altamente controllabili di veicoli per la somministrazione di farmaci a base di esosomi.

Inoltre, sono stati realizzati canali nanofluidici con geometrie precise, realizzando 30, 000 moduli che lavorano in parallelo in un unico dispositivo.

Trasportando gli esosomi attraverso i nanocanali, le membrane degli esosomi sono permeabilizzate dalla compressione meccanica e dal taglio del fluido, generando nanopori transitori sulle membrane degli esosomi e consentendo l'afflusso di molecole cargo negli esosomi dalla soluzione circostante mantenendo l'integrità degli esosomi.

I ricercatori hanno selezionato un farmaco antitumorale chemioterapico clinicamente approvato, cioè doxorubicina cloridrato, come il modello cargo, e ha confermato che l'ENP può caricarlo in modo efficiente negli esosomi. "Troviamo che gli esosomi trattati dall'ENP possono consegnare i loro carichi di farmaci alle cellule tumorali polmonari umane non a piccole cellule e indurre la morte cellulare. Ciò indica potenziali opportunità del dispositivo per lo sviluppo di nuovi veicoli di consegna basati su esosomi per applicazioni mediche e biologiche, " ha detto il Prof. YANG.

Nel futuro, questa nuova strategia dovrebbe svilupparsi in una piattaforma per caricare diverse sostanze esogene con significato biologico ed effetti terapeutici clinici negli esosomi.