2021年7月30日，华中科技大学生命学院刘笔锋教授团队在国际著名期刊Biomaterials在线发表题为“Designer exosomes enabling tumor targeted efficient chemo/gene/photothermal therapy”的研究论文。

在此工作中，刘笔锋教授团队提出了一种功能化外泌体实现靶向肿瘤的基因/化学/光热联合治疗新技术。该技术由生物素标记的供体细胞通过细胞代谢途径分泌膜表面带有生物素的功能化外泌体组成。通过电穿孔将阿霉素（DOX）封装到分离的外泌体中，然后用聚多巴胺包被的磁性纳米粒子功能化外泌体表面。聚多巴胺包被的磁性纳米粒子碱性条件下可以通过自聚合反应实现表面修饰亲和素和可以识别并结合miRNA21的分子信标。miRNA21,已经被很多文献报道为一种新的新型肿瘤标志物，因为几乎所有的癌症组织都呈现miRNA21的过表达状态，而抑制miRNA 21的表达也可以一定程度抑制肿瘤的生长与转移。在此工作中，聚多巴胺包被的磁性纳米粒子可以使外泌体在磁场下靶向积累在肿瘤部位。同时，涂覆的分子信标在进入肿瘤细胞之后特异性识别细胞内 miRNA 21，通过形成双链体结构来抑制 miR-21功能。此外，在磁珠表面聚合的聚多巴胺可以将近红外光转化为热能，从而能够杀死靶癌细胞并引起外泌体的不稳定性，从而促进封装化学药物 (DOX) 的释放。此工作设计的外泌体的治疗功效在体外和体内研究中均得到了验证，有望为未来设计具有多种功能的外泌体来实现精确的癌症诊断提供新的思路。

华中科技大学生命学院王婕博士（现斯坦福大学），陈鹏博士（现生命学院），董悦博士 （现香港中文大学）为论文的共同第一作者，华中科技大学生命科学与技术学院刘笔锋教授为论文通讯作者，华中科技大学为论文第一单位。本研究受到国家自然科学基金、国家重点研发计划资助支持。

近年来，华中科技大学刘笔锋课题组在外泌体分离、检测和肿瘤靶向治疗研究领域取得了一系列重要进展，包括：Nano Today 37 (2021): 101066.; Advanced Functional Materials 28, no. 18 (2018): 1707360.; ACS applied materials & interfaces 9, no. 33 (2017): 27441-27452.; Nanoscale 9, no. 40 (2017): 15598-15605.; Sensors and Actuators B: Chemical 333 (2021): 129559等。

本文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961221004129