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DNA Nanomaterial-Empowered Surface Engineering of Extracellular Vesicles
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2023-12-02 , DOI: 10.1002/adma.202306852 Xuxiang Yao 1 , Dongdong He 1 , Pengyao Wei 1 , Zitong Niu 1 , Hao Chen 2, 3 , Lin Li 2 , Pan Fu 2 , Yiting Wang 4 , Saiyun Lou 5, 6 , Sihua Qian 2 , Jianping Zheng 1, 2 , Guokun Zuo 1, 2 , Kaizhe Wang 2
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2023-12-02 , DOI: 10.1002/adma.202306852 Xuxiang Yao 1 , Dongdong He 1 , Pengyao Wei 1 , Zitong Niu 1 , Hao Chen 2, 3 , Lin Li 2 , Pan Fu 2 , Yiting Wang 4 , Saiyun Lou 5, 6 , Sihua Qian 2 , Jianping Zheng 1, 2 , Guokun Zuo 1, 2 , Kaizhe Wang 2
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Extracellular vesicles (EVs) are cell-secreted biological nanoparticles that are critical mediators of intercellular communication. They contain diverse bioactive components, which are promising diagnostic biomarkers and therapeutic agents. Their nanosized membrane-bound structures and innate ability to transport functional cargo across major biological barriers make them promising candidates as drug delivery vehicles. However, the complex biology and heterogeneity of EVs pose significant challenges for their controlled and actionable applications in diagnostics and therapeutics. Recently, DNA molecules with high biocompatibility emerge as excellent functional blocks for surface engineering of EVs. The robust Watson–Crick base pairing of DNA molecules and the resulting programmable DNA nanomaterials provide the EV surface with precise structural customization and adjustable physical and chemical properties, creating unprecedented opportunities for EV biomedical applications. This review focuses on the recent advances in the utilization of programmable DNA to engineer EV surfaces. The biology, function, and biomedical applications of EVs are summarized and the state-of-the-art achievements in EV isolation, analysis, and delivery based on DNA nanomaterials are introduced. Finally, the challenges and new frontiers in EV engineering are discussed.
中文翻译：
DNA 纳米材料赋能的细胞外囊泡表面工程
细胞外囊泡（EV）是细胞分泌的生物纳米颗粒，是细胞间通讯的关键介质。它们含有多种生物活性成分，是有前途的诊断生物标志物和治疗剂。它们的纳米级膜结合结构和跨越主要生物屏障运输功能性货物的先天能力使它们成为药物输送载体的有希望的候选者。然而，EV 的复杂生物学和异质性对其在诊断和治疗中的受控和可操作应用提出了重大挑战。最近，具有高生物相容性的DNA分子作为电动汽车表面工程的优异功能块出现。 DNA 分子的强大 Watson-Crick 碱基配对以及由此产生的可编程 DNA 纳米材料为 EV 表面提供了精确的结构定制和可调节的物理和化学特性，为 EV 生物医学应用创造了前所未有的机会。本综述重点关注利用可编程 DNA 设计电动汽车表面的最新进展。总结了 EV 的生物学、功能和生物医学应用，介绍了基于 DNA 纳米材料的 EV 分离、分析和递送的最新成果。最后，讨论了电动汽车工程的挑战和新领域。
更新日期：2023-12-02
中文翻译：
DNA 纳米材料赋能的细胞外囊泡表面工程
细胞外囊泡（EV）是细胞分泌的生物纳米颗粒，是细胞间通讯的关键介质。它们含有多种生物活性成分，是有前途的诊断生物标志物和治疗剂。它们的纳米级膜结合结构和跨越主要生物屏障运输功能性货物的先天能力使它们成为药物输送载体的有希望的候选者。然而，EV 的复杂生物学和异质性对其在诊断和治疗中的受控和可操作应用提出了重大挑战。最近，具有高生物相容性的DNA分子作为电动汽车表面工程的优异功能块出现。 DNA 分子的强大 Watson-Crick 碱基配对以及由此产生的可编程 DNA 纳米材料为 EV 表面提供了精确的结构定制和可调节的物理和化学特性，为 EV 生物医学应用创造了前所未有的机会。本综述重点关注利用可编程 DNA 设计电动汽车表面的最新进展。总结了 EV 的生物学、功能和生物医学应用，介绍了基于 DNA 纳米材料的 EV 分离、分析和递送的最新成果。最后，讨论了电动汽车工程的挑战和新领域。
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