$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
אקסוזומים, שהם שלפוחיות קטנות המשתחררות על ידי תאים לתוך המטריצה החוץ תאית, הוצעו כטיפולים ביולוגיים פוטנציאליים ווקטורים למתן תרופות לטיפול במספר מחלות וסרטן1. במהלך תהליך הביוגנזה שלהם, אקסוזומים עוטפים מולקולות ביולוגיות פעילות שונות מתוך התאים, כולל חלבונים פונקציונליים וחומצות גרעין2. כתוצאה מכך, כאשר הם נלקחים על ידי התאים המקבלים במהלך תהליך ההובלה, לאקסוזומים יש את היכולת לווסת את ביטוי הגנים ואת תפקודי התאים בתאי היעד3. כסוג של שליח מידע טבעי, אקסוזומים נוצלו במלואם בהתחדשות רקמות, ויסות חיסוני, וכמוביל משלוח4. באמצעות טכניקות הנדסיות, ליגנדות ספציפיות יכולות להיות מועשרות על פני השטח של אקסוזומים, מה שמאפשר אינדוקציה או עיכוב של אירועי איתות בתאי המקבל או מיקוד לסוגי תאים ספציפיים5. ניתן גם לטעון חומרים כימותרפיים לתוך אקסוזומים לטיפול בסרטן6. יתר על כן, אקסוזומים יש את היכולת לחצות את מחסום הדם-מוח עבור משלוח מטען טיפולי, מה שהופך אותם מבטיחים מאוד לטיפול בהפרעות מוח7. בהשוואה לליפוזומים, אקסוזומים מפגינים ספיגה תאית משופרת ותאימות ביולוגית משופרת8. הם מסוגלים להיכנס ביעילות לתאים אחרים תוך הפגנת סבילות טובה יותר ורעילות נמוכה יותר9. עם זאת, הזרקת הבולוס המסורתית של אקסוזומים מועדת לקיבוע ופינוי מהיר על ידי הכבד, הכליות והטחול בזרם הדם10. יתר על כן, לאקסוזומים יש יציבות נמוכה במבחנה והם רגישים לתנאי אחסון, המגבילים את היישומים הקליניים שלהם11.
מיקרו-מחטים, מערך של קצות מחטים בגודל מיקרומטרי, מסוגלים לחדור מחסומים פיזיולוגיים להעברת תרופות במולקולות קטנות12, חלבונים13, חומצות גרעין14 וננו-תרופות15. מיקרו-מחטים מהונדסות במדויק כדי להתמקד בנגעים על פני העור, והקצוות המפוזרים שלהן מבטיחים פיזור תרופות אחיד באתר הממוקד, ובכך מגבירים את השפעתם הטיפולית16. העיצוב והרכב החומר של מיקרו-מחטים מאפשרים אחסון יבש של חומרים ביו-אקטיביים כגון חלבונים וחומצות גרעין, ומשפרים את יציבותם17. לשיטות ההזרקה המסורתיות יש משך פעולה קצר יחסית והן עלולות לגרום לכאב, ולעורר פחד בקרב מטופלים18. אורך המיקרומטר של מיקרו-מחט ממזער טראומה לרקמות ומונע גירוי עצבי, ובכך מבטל כאב ומשפר את היענות המטופל19. בנוסף, האופי הידידותי למשתמש של מיקרו-מחטים מאפשר למטופלים לנהל את הטיפול באופן עצמאי ללא צורך בצוות מיוחד16. בנוסף לעור, מיקרו-מחטים יכולות לשמש גם ברקמות כגון העיניים20, רירית הפה21, הלב22 וכלי הדם23. היישום של microneedles עבור משלוח קליני של exosomes מספק אסטרטגיה מבטיחה ופוטנציאלית.
לפיכך, אנו מציגים תיקון מיקרו-מחט (exo@MN) עמוס אקסוזום וחושפים את שיטת הייצור שלו. מדבקות המיקרו-מחטים יוצרו בשיטת יציקה דו-שלבית, יחד עם צנטריפוגה וייבוש ואקום, המקדמים צבירה של אקסוזומים בקצות המיקרו-מחטים, ובכך משפרים את יעילות ההעברה. גם קצות המחט וגם הגב נבנו מחומרים המציגים תאימות ביולוגית מעולה ומסיסות במים. טרהלוז וחומצה היאלורונית (HA) שולבו כחומרי קצה כדי לספק הגנה לאקסוזומים, ופוליוויניל פירולידון (PVP) מומס באתנול מוחלט נבחר כחומר הגיבוי. המורפולוגיה של מדבקת המיקרו-מחט אופיינה באמצעות מיקרוסקופ ומיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM). הבדיקה המכנית של המיקרו-מחט הוערכה באמצעות מד מתיחה כדי לאשר את יכולתם לחדור לעור, וקצב השחרור על עור חזיר נחקר כ-60 שניות. יתר על כן, המורפולוגיה, הגודל ותכולת החלבונים הן של אקסוזומים טריים והן של אקסוזומים exo@MN אופיינו באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת (TEM), ניתוח מעקב אחר ננו-חלקיקים (NTA) וכתמים מערביים (WB). הפנמת האקסוזומים על ידי תאים דנדריטיים (DCs) אופיינה באמצעות מיקרוסקופ סריקת לייזר קונפוקלי (CLSM), והבשלת DCs הוערכה באמצעות ציטומטריית זרימה. האפיון המורפולוגי והתפקודים הביולוגיים של שני סוגי האקסוזומים עקביים במהותם.