科学网—Biomedical Technology：力学定制细胞外囊泡，产量、载荷与功能“按需调控”

速读：图2用于体外生物力学模拟与重建的主要技术方法。机械工程化细胞外囊泡技术，是通过向供体细胞施加特定类型及参数的机械力刺激，调节其旁分泌机制，从而定向改变所分泌EV的生物组成与功能的一种策略。该技术通过高效生产、功能定制和靶向递送，为骨科疾病提供了一种新的“无细胞”治疗策略。未来可进一步融合机械生物学与纳米技术，建立机械参数与EV组学特征之间的定量关系，从而优化机械工程化EV在骨科治疗中的应用策略，并推动该领域从基础研究向临床实践转化。图4光学镊子与微吸管技术应用。

Biomedical Technology：力学定制细胞外囊泡，产量、载荷与功能“按需调控”

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2026-9-17 14:31

| 系统分类: 科研笔记

解读者：王帆-上海交通大学医学院附属瑞金医院；宋平平-科爱。

新文来源：董世武，李建美，第三军医大学, Biomedical Technology，2026 (15), 100163.

新文简介技术点

该综述提出“机械工程化EV”框架：通过精确设置拉伸、剪切、压缩、基质刚度等力学参数，从供体细胞上游调控EV的生成与分泌，并重塑其miRNA、蛋白甚至线粒体等载荷。核心突破是把EV从“自然分泌、被动收集”推进到产量可提升、载荷可重塑、功能可定向设计的制造思路。

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2949723X2600031

细胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）作为细胞间通讯的重要介质，是连接力学微环境与骨代谢稳态的关键桥梁。然而，机械力调控EV的分子机制尚未完全阐明；与此同时，传统EV培养方式还存在产量低、制备流程缺乏标准化以及靶向和递送效率不足等问题，难以满足骨科疾病治疗的需求。

技术与方法

机械工程化细胞外囊泡技术，是通过向供体细胞施加特定类型及参数的机械力刺激，调节其旁分泌机制，从而定向改变所分泌EV的生物组成与功能的一种策略。该技术通过高效生产、功能定制和靶向递送，为骨科疾病提供了一种新的“无细胞”治疗策略。本综述深入探讨了机械应力对骨与软骨组织来源EV的影响，并揭示其可通过Ca²⁺信号动态、Rab GTP酶等关键信号通路调控EV。同时，文章重点总结了骨科疾病中的生物力学模拟与重建方法，以期为机械加载方式的优化以及EV生产过程透明化、可控制化提供启示。值得注意的是，本文还总结了多种常见的机械工程化EV技术，并立足生物医学前沿需求探讨其未来发展方向，以推动骨科疾病治疗技术的快速发展。

主要结果

机械工程化EV具有与生物活性植入物、类器官来源系统等技术相结合的潜力。未来可进一步融合机械生物学与纳米技术，建立机械参数与EV组学特征之间的定量关系，从而优化机械工程化EV在骨科治疗中的应用策略，并推动该领域从基础研究向临床实践转化。

图 1 图形摘要