Egzosomy to niewielkie pęcherzyki komórkowe o średnicy 30-150 nm, które odgrywają ważną rolę w komunikacji międzykomórkowej. Zawierają one różnorodne bioaktywne związki, takie jak białka, lipidy i RNA, które mogą wpływać na funkcje innych komórek.
W ostatnich latach naukowcy zaczęli badać możliwości wykorzystania egzosomów w medycynie estetycznej i kosmetyce ze względu na ich właściwości przeciwstarzeniowe, nawilżające i stymulujące produkcję kolagenu. Jednak aby móc stosować egzosomy w tych dziedzinach, konieczne jest opracowanie skutecznych i powtarzalnych metod ich wytwarzania.
Rodzaje technologii
Do głównych technologii wykorzystywanych do produkcji egzosomów należą:
Hodowle komórkowe – egzosomy mogą być izolowane z hodowli różnych typów komórek, np. mezenchymalnych komórek macierzystych, fibroblastów czy keratynocytów. Zaletą tej metody jest wysoka wydajność, natomiast wadą – pracochłonność i wysokie koszty hodowli.
Ultrafiltracja – polega na przepuszczaniu płynu zawierającego egzosomy przez membrany filtracyjne o malejących rozmiarach porów w celu oddzielenia egzosomów. Jest to tania technika, ale o niskiej wydajności.
Ultracentryfugacja – wykorzystuje się tutaj siły odśrodkowe do sedymentacji egzosomów. Pozwala uzyskać preparat o wysokiej czystości, ale jest kosztowna i pracochłonna.
Chromatografia – w tym przypadku wykorzystuje się kolumny wypełnione żelem, przez które przepuszcza się próbkę w celu rozdzielenia egzosomów. Metoda ta cechuje się wysoką czystością produktu, ale niską wydajnością.
Mikroprzepływowe techniki mikrofluidyczne – polegają na przepuszczaniu płynu przez mikrokanały, gdzie na drodze oddziaływań hydrodynamicznych następuje rozdział i wzbogacenie frakcji egzosomów. Umożliwiają szybką i precyzyjną izolację, ale wymagają specjalistycznego sprzętu.
Wady i zalety
Podsumowując, obecnie najczęściej stosowanymi technologiami do produkcji egzosomów są hodowle komórkowe oraz ultracentryfugacja. Ich główne zalety i wady przedstawione są poniżej:
Hodowle komórkowe:
1. Zalety: wysoka wydajność, naturalne egzosomy
2. Wady: wysokie koszty, pracochłonność
Ultracentyfugacja:
- Zalety: wysoka czystość
- Wady: wysokie koszty, pracochłonność, uszkodzenia egzosomów
Nowe techniki mikroprzepływowe wydają się obiecującą alternatywą, ponieważ łączą zalety wysokiej wydajności i czystości produktu. Jednak konieczne są dalsze badania nad ich zastosowaniem w skali produkcyjnej.
Podsumowanie
Egzosomy stanowią obiecujący składnik preparatów stosowanych w medycynie estetycznej i kosmetyce. Ich wytwarzanie wymaga zastosowania specjalistycznych technik, z których najpopularniejsze to hodowle komórkowe i ultracentryfugacja. Nowe metody mikroprzepływowe mogą stanowić atrakcyjną alternatywę. Kluczowe jest jednak dalsze badanie właściwości i działania egzosomów w kontekście konkretnych zastosowań kosmetycznych.
Literatura
- Zhang Y. i in., „Exosomes: biogenesis, biologic function and clinical potential”, Cell & Bioscience, 2019
https://cellandbioscience.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13578-019-0282-2 - Ge i in., „Exosomes in Diagnosis and Therapy of Skin Diseases”, Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2021
- Lai i in., „Current methods for iPSC generation and their applications in disease modeling”, Journal of Biological Engineering, 2019
- Figueroa i in., „Exosome isolation by ultracentrifugation and size exclusion chromatography”, Bio-Protocol, 2021
- Théry i in., „Isolation and characterization of exosomes from cell culture supernatants and biological fluids”, Current protocols in cell biology, 2006 Helwa i in., „Analysis of Exosome Purification Methods Using a Generalizable Quantitative Approach”, Scientific Reports, 2020
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18228490/ - Wang i in., „Exosome isolation and purification via microfluidic approaches: Essential technical aspects”, Analytical Chemistry, 2021
https://www.researchgate.net/publication/342642820_Exosome_Purification_and_Analysis_Using_a_Facile_Microfluidic_Hydrodynamic_Trapping_Device