Les vésicules extracellulaires sont des nanovésicules endogènes sécrétées par les cellules, d'un diamètre de 30 à 200 nm, enveloppées d'une membrane lipidique bicouche et transportant des acides nucléiques, des protéines, des lipides et des métabolites. Elles constituent le principal vecteur de communication intercellulaire et participent aux échanges de substances entre les cellules. Sécrétées par diverses cellules dans des conditions normales et pathologiques, les vésicules extracellulaires proviennent principalement de la formation de particules lysosomales multivésiculaires intracellulaires. Après la fusion de la membrane extracellulaire et de la membrane plasmique des cellules multivésiculaires, elles sont libérées dans la matrice extracellulaire. Grâce à leur faible immunogénicité, leur absence d'effets secondaires toxiques, leur forte capacité de ciblage et leur aptitude à traverser la barrière hémato-encéphalique, elles sont considérées comme des vecteurs potentiels de médicaments. En 2013, le prix Nobel de physiologie ou médecine a été décerné à trois scientifiques travaillant sur l'étude des vésicules extracellulaires. Depuis lors, on a assisté à une vague de recherches, d'applications et de commercialisations des vésicules extracellulaires, tant dans le milieu universitaire que dans l'industrie.

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Les vésicules extracellulaires des cellules végétales sont riches en principes actifs uniques, de petit volume, et peuvent pénétrer les tissus. La plupart peuvent être ingérées et directement absorbées par l'intestin. Par exemple, les vésicules de ginseng favorisent la différenciation des cellules souches en cellules nerveuses, tandis que celles de gingembre peuvent réguler le microbiote intestinal et soulager la colite. Les microalgues sont les plus anciennes plantes unicellulaires de la Terre. On compte près de 300 000 espèces de microalgues, largement répandues dans les océans, les lacs, les rivières, les déserts, les plateaux, les glaciers et autres milieux, chacune présentant des caractéristiques régionales uniques. Tout au long de l'évolution de la Terre, qui dure depuis 3 milliards d'années, les microalgues ont toujours su prospérer sous forme de cellules uniques, ce qui est étroitement lié à leurs extraordinaires capacités de croissance et d'auto-réparation.

Les vésicules extracellulaires de microalgues constituent un nouveau matériau bioactif actif, présentant une sécurité et une stabilité élevées. Les microalgues offrent de nombreux avantages : culture simple et contrôlable, faible coût, croissance rapide, rendement élevé en vésicules et facilité de manipulation pour la production de ces vésicules. Des études antérieures ont montré que les cellules internalisent facilement ces vésicules. Chez les animaux, il a été observé qu’elles sont absorbées directement par l’intestin et s’accumulent dans des tissus spécifiques. Après leur entrée dans le cytoplasme, elles peuvent y persister plusieurs jours, ce qui est bénéfique pour la libération prolongée de médicaments.

De plus, les vésicules extracellulaires de microalgues présentent un fort potentiel pour l'encapsulation de plusieurs médicaments, l'amélioration de leur stabilité moléculaire, la libération prolongée de ces médicaments, leur bonne tolérance orale et la résolution des obstacles actuels à leur administration. Par conséquent, le développement de ces vésicules est très prometteur pour des applications cliniques et une industrialisation.