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泌體的放大生產和有效載藥是限制基于外泌體的藥物遞送臨床轉化的兩個現有挑戰。來自哈佛大學波士頓兒童醫院的研究人員開發了一種簡便的磁性擠壓方法，用于制備內體衍生的囊泡，也稱為外泌體模擬物(EM)，與天然外泌體具有相同的生物學起源和相似的形態、組成和生物功能。這種磁性擠壓方法的高產量和一致性有助于克服外泌體研究中的制造瓶頸。

該研究所提出的標準化多步驟方法很容易促進硫酸銨梯度方法將化學藥物（如阿霉素）主動加載到EM中。該研究開發和測試的工程化EM表現出與天然外泌體相當的藥物遞送特性，并通過在原位乳腺腫瘤模型中遞送阿霉素來有效抑制腫瘤生長。

磁力擠壓法示意圖。第1步：IONPs通過內吞作用被內化到內體中。第2步：通過低滲處理和均質化釋放封裝IONP的內體。第3步：通過磁分離將包裹IONP的內體與其他細胞器和細胞碎片分離。第4步：通過納米多孔膜擠出將封裝IONP的內體擠出成單分散的EM。步驟5：使用磁分離從不含IONP的EM中去除封裝IONP的EM。

外泌體是由大多數細胞類型分泌的內體來源的納米級細胞外囊泡（EVs，30-150nm）。外泌體的異質結構特點是脂質雙層包裹生物活性物質，主要是蛋白質和核酸。分泌后，外泌體長距離傳播并將其內容物輸送到靶細胞，從而在細胞間通訊中發揮關鍵作用，并支持生理過程（如凝血）和病理過程（如癌癥轉移）。近年來，外泌體已成為一類新型的多功能納米顆粒。事實上，外泌體在組成中反映了分泌細胞，因此代表了診斷和預后生物標志物的新來源。此外，由于其獨特的結構，外泌體可以很容易地設計并裝載各種治療劑，構成一個有前途的類別用于靶向藥物遞送的生物相容性載體。作為遞送載體，外泌體自然地結合了生物學功能的獨特特征，例如器官趨向性、穿過生物屏障和較低的免疫原性，并且可以勝過大多數目前可用的合成納米顆粒（例如脂質體和聚合物納米顆粒）。

盡管具有潛力，但基于外泌體的療法的臨床轉化仍受到嚴峻挑戰，包括可擴展性差的分離方法、有限的產量和低載藥效率。傳統的外泌體分離方法依賴于時間和勞動密集型方法（例如，超速離心、密度梯度、尺寸排阻色譜），需要昂貴的儀器和訓練有素的人員。使用傳統方法（例如超速離心、基于聚合物的沉淀和尺寸排阻色譜）分離的外泌體可能會受到不同程度的顆粒聚集、雜質、樣品損失和損壞的影響。此外，常規外泌體分離方法，尺寸排阻色譜、超速離心和切向流過濾的產量分別為≈7×10⁷、6×10⁸和1×10¹⁰顆粒/百萬細胞。這些外泌體分離方法的產量尚未滿足基于外泌體的藥物遞送和診斷應用快速增長的需求。與合成納米藥物相比，常見的外泌體加載策略（例如，被動混合、電穿孔、外源加載）通常加載效率低(

EMs的制備和表征

為了實現這一點，該研究開發了一種新的磁性擠出方法，以一種簡便和放大的方式生成內體衍生囊泡的方法。使用氧化鐵納米顆粒(IONP)輔助的磁分離從不同細胞來源收集內體，然后使用納米多孔膜將內體擠出成單分散的內體衍生囊泡。鑒于獲得的內體衍生囊泡與天然外泌體具有相同的細胞內來源，研究人員將它們稱為外泌體模擬物（exosome mimetics, EMs）。研究將EM特性和體外/體內性能與從相同細胞系的條件培養基中分離的小型EV的性能進行了比較。利用該方法的可控程序，能夠輕松地使用硫酸銨梯度方法以高效的方式將化療藥物阿霉素主動加載到EM中。與天然小EV相比，裝載多柔比星的工程化EM(EM-Dox)被評估為一種新型癌癥納米藥物，并在體外和體內確定和比較了它們的藥物遞送性能。

裝載多柔比星的工程化EM(EM-Dox)的治療效果

這些發現表明，EMs可以通過簡單和放大的方式制備，是一種有前途的用于癌癥藥物遞送的生物納米藥物。

參考文獻：

GuoP, Busatto S, Huang J, Morad G, Moses MA. A facile magnetic extrusion methodfor preparing endosome-derived vesicles for cancer drug delivery. AdvFunct Mater. 2021 Oct 26;31(44):2008326. doi:10.1002/adfm.202008326. Epub 2021 Jan 20. PMID: 34924915; PMCID: PMC8680268.

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