研究员团队研发出一种纳米流控芯片技术 让药物精准直达肿瘤细胞

如何让药物精准直达肿瘤细胞?可利用人体内一种名为外泌体的天然“运载器”。记者了解到，中科院深圳先进院杨慧研究员团队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，并验证了其抗肿瘤效果。9月2日，这一成果以封面文章的形式，发表于国际期刊《Small》。博士研究生郝锐为该论文的第一作者。

据悉，外泌体是几乎所有细胞类型都能分泌的一种纳米级颗粒，其直径为30~200纳米。作为一种天然的细胞间物质载体，外泌体能够直接进入受体细胞内部释放所携带的物质，实现细胞间的通讯。

近年来，人们已将外泌体用于智能药物递送。传统方式一般是使用电穿孔的方法，将药物装载到外泌体中，其局限是装载效率过低且极易破坏外泌体的完整性和功能性。

为攻克这一难题，杨慧团队研发出一种名为“外泌体纳米穿孔器(Exosome nanoporator)”的高通量芯片，可将多种外源物质装载到外泌体中，并获得大量无损伤样品。

借助纳米流控芯片，穿孔器可在纳观尺度精确控制流体，实现外泌体药物载体制备条件的高度可控。此外，结构精密的纳米级通道，实现了3万个模块的并行工作，极大提高了工作效率。通过纳米通道对外泌体施加机械挤压等作用，在外泌体膜表面产生短暂存在且不破坏生物膜结构的纳米孔，促进外源物质分子从周围溶液进入外泌体，从而实现无损伤制备。

为进一步验证这种技术的有效性，团队以抗生素药物阿霉素为验证，证实了“外泌体纳米穿孔器”可以实现高效装载和运输，并诱导癌细胞死亡和抑制肿瘤生长。

“研究结果表明，我们开发的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，这是外泌体药物临床应用的重要前提。”杨慧表示。

目前，研究团队正在力求将这一纳米流控系统进行标准化生产。杨慧介绍，未来这一技术有望发展成为一个平台型工具，在生物学研究和无细胞治疗方法开发上得到更多应用。(记者 袁斯茹)

关键词： 药物精准直达 肿瘤细胞 纳米流控芯片技术 外泌体药物载体