JEV｜中国科学院深圳先进技术研究院杨慧团队：新型微纳流控平台E

小细胞外囊泡（sEVs）是细胞间通信的关键载体，具有天然的低免疫原性与优良的生物相容性，被视为极具潜力的靶向药物递送系统。然而，其临床应用长期受限于来源依赖性、靶向能力不足以及表面修饰工艺复杂等问题。

近期，中国科学院深圳先进技术研究院杨慧研究员团队与复旦大学李聪教授团队在细胞外囊泡领域顶级期刊Journal of Extracellular Vesicles上发表题为“Universal Microfluidic Platform for Multifunctional Surface Modification of Small Extracellular Vesicles”的研究论文，首次提出并验证了一种名为ExoSE（EV Surface-Engineering device）的通用型微纳流控平台，可实现多种来源sEV的高效、标准化表面工程化修饰，显著提升其靶向能力与临床转化潜力。

ExoSE平台的核心创新在于采用 “模块化两步策略”：

1. 加载模块：通过纳米通道阵列实现高通量机械瞬时穿孔，将功能性脂质高效、温和地嵌入sEV膜中，脂质嵌膜效率高达 97.93%（细胞源）与98.47%（牛奶源），远超传统共孵育法；

2. 混合模块：集成特斯拉阀结构，通过硫醇-烯点击化学反应，实现多肽、适配体、蛋白质等多种靶向配体的快速、共价连接，单个囊泡配体结合数提升 3–6倍。

该平台具有源头通用、流程简洁、配体兼容、批间一致等突出优势，成功突破了传统基因工程、化学交联等方法在外泌体修饰中存在的效率低、损伤大、适用性窄等瓶颈。

通用化微流控平台ExoSE工作原理示意图及功能验证数据。

在功能验证中，经RGE肽修饰的sEV在体外血脑屏障模型中穿透效率提升至54.13%，并显著增强了对脑胶质瘤球的渗透深度；AS1411适配体修饰的sEV对乳腺癌细胞的靶向特异性达77.8%，展现出优异的肿瘤选择性。小鼠体内实验进一步证实，工程化sEV可实现脑中高效富集，且未引起肝肾毒性，系统安全性良好。

值得指出的是，该研究是团队在微纳流控技术应用于外泌体工程方向的持续深耕与体系化延伸。团队持续开发基于纳米流控技术的外泌体药物高效装载平台，实现了外泌体载药过程的非侵入、高通量与高生物相容性。这次发表的ExoSE平台，进一步将技术拓展至表面功能化工程领域，形成了从“内容装载”到“表面靶向修饰”的完整技术链条，显现了微纳流控体系在外泌体治疗工具开发中的平台化价值与应用延展性。

ExoSE的成功研制，不仅为sEV的临床转化提供了标准化、可扩展的工程化方案，也为未来开发脑靶向递送、肿瘤精准治疗、免疫调节等新型生物制剂奠定了坚实的技术基础。

参考文献：

Universal Microfluidic Platform for Multifunctional Surface Modification of Small Extracellular Vesicles. J Extracell Vesicles. 2025 Dec; 14(12):e70215.