As vesículas extracelulares são nanovesículas endógenas secretadas pelas células, com diâmetro de 30-200 nm, envoltas em uma membrana de bicamada lipídica, transportando ácidos nucléicos, proteínas, lipídios e metabólitos. As vesículas extracelulares são a principal ferramenta de comunicação intercelular e participam da troca de substâncias entre as células. As vesículas extracelulares podem ser secretadas por diversas células em condições normais e patológicas, derivadas principalmente da formação de partículas lisossômicas multivesiculares no interior das células. Após a fusão da membrana extracelular e da membrana externa das células multivesiculares, elas são liberadas na matriz extracelular. Devido à sua baixa imunogenicidade, efeitos colaterais não tóxicos, forte capacidade de direcionamento e capacidade de atravessar a barreira hematoencefálica, é considerado um potencial carreador de medicamentos. Em 2013, o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina foi concedido a três cientistas envolvidos no estudo de vesículas externas. Desde então, tem havido uma onda de pesquisa, aplicação e comercialização de vesículas extracelulares tanto na academia quanto na indústria.

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As vesículas extracelulares das células vegetais são ricas em princípios ativos únicos, têm pequeno volume e podem penetrar nos tecidos. A maioria deles pode ser ingerida e absorvida diretamente no intestino. Por exemplo, as bolhas de ginseng são benéficas para a diferenciação de células-tronco em células nervosas, enquanto as bolhas de gengibre podem regular a microbiota intestinal e aliviar a colite. As microalgas são as plantas unicelulares mais antigas da Terra. Existem cerca de 300 mil espécies de microalgas, amplamente distribuídas em oceanos, lagos, rios, desertos, planaltos, geleiras e outros locais, com características regionais únicas. Ao longo da evolução dos 3 mil milhões de habitantes da Terra, as microalgas sempre foram capazes de prosperar como células únicas na Terra, o que está intimamente relacionado com o seu extraordinário crescimento e capacidades de autocura.

As vesículas extracelulares de microalgas são um novo material biomédico ativo com alta segurança e estabilidade. As microalgas têm as vantagens de um processo de cultivo simples e controlável, baixo custo, rápido crescimento, alto rendimento de vesículas e fácil engenharia na produção de vesículas extracelulares. Em estudos anteriores, verificou-se que as vesículas extracelulares das microalgas são facilmente internalizadas pelas células. Em modelos animais, constatou-se que eram absorvidos diretamente pelo intestino e enriquecidos em tecidos específicos. Depois de entrar no citoplasma, pode durar vários dias, o que é benéfico para a liberação sustentada de medicamentos a longo prazo.

Além disso, as vesículas extracelulares de microalgas têm o potencial de carregar vários medicamentos, melhorar a estabilidade molecular, a liberação sustentada, a adaptabilidade oral e resolver as barreiras existentes na distribuição de medicamentos. Portanto, o desenvolvimento de vesículas extracelulares de microalgas tem alta viabilidade na tradução clínica e industrialização.