細(xì)胞外囊泡（EV）參與許多疾病和病理生理過程，已成為腫瘤診斷的潛在生物標(biāo)志物。然而，EV的有效分離和檢測(cè)仍然是一大挑戰(zhàn)。來自東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院的劉宏、趙超課題組的研究人員在Lab on a Chip雜志（IF 6.914）發(fā)表文章，報(bào)告了一種新的分離EV的集成芯片ExoIDchip，可以實(shí)現(xiàn)EV的高效提取和超靈敏檢測(cè)并用于腫瘤預(yù)測(cè)。

圖1：該裝置的原理和示意圖

        近幾十年來，活組織檢查一直是腫瘤診斷的黃金標(biāo)準(zhǔn)。然而，大多數(shù)患者已經(jīng)錯(cuò)過了早期治療的黃金時(shí)間，因?yàn)槟壳耙话闶峭ㄟ^醫(yī)學(xué)成像手段發(fā)現(xiàn)腫瘤后才進(jìn)行活組織檢查，而這時(shí)候癌癥已經(jīng)進(jìn)展到中晚期。為了解決這個(gè)問題，基于生物流體（例如細(xì)胞外囊泡EV）的生物標(biāo)記物的分析的液體活組織檢查已經(jīng)用于癌癥的早期診斷。包括外泌體和其他囊泡在內(nèi)的EV由細(xì)胞內(nèi)源性分泌，富含細(xì)胞來源的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸信息。細(xì)胞外囊泡具有生物活性，可以被受體細(xì)胞吸收，能實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的物質(zhì)和信息傳遞。此外，腫瘤細(xì)胞可以釋放攜帶致癌性生物分子并促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移的EV。因此，EV的定性定量是液體活檢中用于癌癥的早期診斷、治療和預(yù)后監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵。

        EV可以直接從各種體液中獲得，包括血液、尿液、唾液、腹水和胸腔積液。然而，EV的有效分離和準(zhǔn)確定量仍然是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。目前，EV分離技術(shù)主要依靠超速離心、基于試劑的沉淀法、親和層析以及基于大小尺寸的分離法。在這些技術(shù)中，超速離心是最流行的分離方法，但其耗時(shí)且效率低?；诰酆衔锏某恋矸ń?jīng)常由于存在許多雜質(zhì)（例如聚乙二醇PEG）的干擾而影響隨后的EV檢測(cè)。免疫親和層析獲得的EV具有更高的純度，但純化過程效率低下使得提取量很低且容易受到污染?；诖笮〕叽绲倪^濾、聲學(xué)或側(cè)向位移的EV分離法由于不需要復(fù)雜的儀器并且提取效率高，因此引起了研究人員的關(guān)注。膜過濾是分離EV的最直接和最低成本的方法，但它會(huì)消耗大量樣品。為了克服這些限制，微流體技術(shù)已被用于EV的分離和檢測(cè)，其具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，例如高通量、低能耗和功能集成。此外，與基于抗體法的EV檢測(cè)一起，具有高特異性和高效率的微流體平臺(tái)促進(jìn)了即時(shí)檢驗(yàn)診斷（POCT）和臨床環(huán)境中液體活檢的快速發(fā)展。然而，同時(shí)實(shí)現(xiàn)EV的高效分離和高靈敏度檢測(cè)仍然難度很大。

        在這項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)明了一種集成的微流控芯片，名為ExoIDChip，用于EV的高效分離和高靈敏度檢測(cè)。該裝置是通過使用雙重過濾法分離EV，并通過光子晶體（PC）納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行高靈敏度檢測(cè)。通過兩個(gè)納米濾膜過濾，研究人員分離出尺寸范圍為20至200nm的EV，并在基于尺寸排阻的過濾膜上富集。然后將分離的EV與靶向CD63的過量適體（AptCD63）組合，并通過競(jìng)爭(zhēng)性免疫測(cè)定法定量。在具有熒光增強(qiáng)效應(yīng)的PC納米結(jié)構(gòu)的硝酸纖維素膜上檢測(cè)到過量的AptCD63。由于靈敏度高，EV的檢測(cè)限可以低至8.9×103 EVs / mL，樣品消耗量?jī)H為20μL。最后，研究人員使用ExoID-Chip成功區(qū)分了乳腺癌病例和健康對(duì)照的血清樣品。這些結(jié)果證實(shí)，ExoIDchip裝置能夠用于癌癥的預(yù)測(cè)和篩選。

圖2：ExoID-Chip提取EV用于腫瘤預(yù)測(cè)

參考文獻(xiàn)：Dong X, Chi J, Zheng L, Ma B, Li Z, Wang S, Zhao C, Liu H. Efficient isolation and sensitive quantification of extracellular vesicles based on an integrated ExoID-Chip using photonic crystals. Lab Chip. 2019 Jul 31. doi: 10.1039/c9lc00445a.

文章來源：外泌體之家。 轉(zhuǎn)載僅供參考學(xué)習(xí)及傳遞有用信息，版權(quán)歸原作者所有，如侵犯權(quán)益，請(qǐng)聯(lián)系刪除。

原文地址：http://www.exosomemed.com/6115.html