外泌体终于 “耐储存” 了！德国团队研发冻干缓冲液组合，加速癌症、干眼病疗法临床落地

近日，国际知名行业期刊《Journal of Drug Delivery Science and Technology》（《药物递送科学与技术杂志》）发表了题为《Storage stability of exosomes in different buffers with/without lyophilization》（外泌体在不同缓冲液中有无冻干处理的储存稳定性研究）的重要报告。

该研究由德国亥姆霍兹萨尔兰制药研究中心（HIPS）、亥姆霍兹感染研究中心（HZI）生物纳米治疗学团队联合萨尔兰大学药学院共同完成，针对外泌体临床转化中的关键瓶颈，特别是储存稳定性问题提供了系统性解决方案，为外泌体在疾病治疗中的广泛应用奠定了基础。

DOI: 10.1016/j.jddst.2025.107278

外泌体的 “递送潜力” 与 “储存困境”

外泌体是细胞分泌的纳米级脂质囊泡，直径仅 30-120 纳米，如同人体细胞间的 “生物快递”，携带核酸、蛋白质等生物活性物质，在细胞通讯中发挥关键作用。

凭借其天然的生物相容性和靶向递送能力，外泌体已成为新一代药物递送系统的核心载体，在癌症、神经疾病、眼部疾病等治疗领域展现出巨大潜力。例如，外泌体对干眼病具有显著治疗效果，但储存过程中的不稳定性严重限制了其临床转化。

当前，外泌体储存面临三大挑战：一是低温冷冻易导致囊泡结构破坏，形成冰晶造成 “冻伤”；二是长期储存会导致颗粒聚集、浓度下降；三是活性成分易降解，影响治疗效果。

尽管 - 80℃冷藏是常用方法，但研究表明，这种方式仍会导致外泌体尺寸增大、纯度降低，6 个月后浓度可能会下降 90% 以上。因此，优化储存条件成为外泌体技术产业化的关键突破口。

实验解析：缓冲液筛选与冻干技术的双重探索

为解决这一难题，研究团队设计了系统性实验，重点探究两大核心变量：不同缓冲液类型的保护效果，以及冻干（冷冻干燥）处理对储存稳定性的影响。

实验选取了临床常用的多种缓冲液（如 PBS、Tris-HCl 等），并引入天然渗透调节剂依克多因等保护剂，通过动态光散射、透射电镜等技术，监测外泌体在 4℃、-20℃、-80℃条件下的粒径分布、颗粒浓度、形态完整性及生物活性变化。同时，对比了冻干处理与未冻干样品在长期储存后的性能差异，评估冻干技术对囊泡结构的保护作用。

核心发现：冻干联合专用缓冲液实现稳定储存

研究团队取得了三项关键突破：

1. 缓冲液类型显著影响储存稳定性

实验发现，含依克多因的缓冲液表现最优，1.5% 依克多因浓度可有效维持外泌体的结构完整性，其 β- 半乳糖苷酶活性保留率较传统 PBS 缓冲液提升 40%，且能维持荧光标记外泌体的稳定能量转移效率。相比之下，普通缓冲液在 4℃储存 60 天后，外泌体粒径增大 30%，颗粒数减少 50% 以上，而依克多因缓冲液组的粒径和浓度变化不足 10%。

2. 冻干处理提升长期储存能力

冻干技术通过去除水分避免冰晶形成，显著改善外泌体的长期储存效果。经冻干处理的外泌体在 - 80℃储存 12 个月后，颗粒浓度仅下降 15%，而未冻干样品下降超过 80%；在体外细胞实验中，冻干后的外泌体仍能有效保护人角膜上皮细胞免受高渗损伤，生物活性保留率达 85% 以上。此外，冻干样品的耐冻融性显著提升，多次冻融后仍保持结构稳定，而未冻干样品经 3 次冻融后几乎完全失活。

3. 建立标准化储存方案

研究团队最终确定最优方案：采用含 1.5% 依克多因的 Tris-HCl 缓冲液，结合冻干处理，外泌体在 - 80℃可稳定储存 1 年以上，4℃条件下稳定期达 6 个月，且无需特殊保存设备，显著降低临床应用成本。该方案解决了传统储存中 “结构易破坏、活性易流失、成本高” 的三大痛点。

推动外泌体疗法走向临床

该研究成果具有重要的产业化价值，将加速外泌体在多个领域的应用：

疾病治疗：为干眼病、癌症等疾病的外泌体疗法提供稳定的制剂方案，例如冻干外泌体滴眼液可长期储存，方便临床使用；

诊断技术：提高外泌体生物标志物检测的准确性，延长样本保存时间，助力疾病早期诊断；

药物递送：优化外泌体载药系统的储存条件，推动靶向药物的规模化生产与运输。

正如研究负责人 Gregor Fuhrmann 教授所言：“这项研究为外泌体的临床转化提供了关键技术支撑，其标准化储存方案将降低行业门槛，加速新一代生物疗法的落地。”

总之，该研究通过缓冲液优化与冻干技术的创新结合，首次建立了外泌体高效稳定的储存体系，解决了长期困扰行业的技术瓶颈。其核心发现不仅为外泌体的基础研究提供了标准化方法，更为其在精准医疗、药物递送等领域的产业化应用铺平了道路。随着储存技术的成熟，外泌体作为 “生物纳米载体” 的潜力将得到充分释放，有望推动下一代靶向治疗技术的革命性发展。

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