基于微納流控平臺的細(xì)胞外囊泡熒光標(biāo)記新策略
近日,中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院楊慧研究員團(tuán)隊在化學(xué)綜合性學(xué)術(shù)期刊《中國化學(xué)快報》( Chinese Chemical Letters )上發(fā)表了最新研究成果??蒲袌F(tuán)隊提出了一種基于微納流控平臺的細(xì)胞外囊泡熒光標(biāo)記新策略,以實現(xiàn)細(xì)胞外囊泡的精確測量和熒光成像。
該研究中,深圳先進(jìn)院醫(yī)工所楊慧研究員為該論文通訊作者,博士生胡師和郝銳為該論文的共同第一作者。深圳先進(jìn)院為論文第一單位。
細(xì)胞外囊泡(EVs)是由細(xì)胞主動釋放的、具有膜結(jié)構(gòu)的納米級囊泡,攜帶核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等生物活性分子,從而實現(xiàn)細(xì)胞間的物質(zhì)交換。然而長期以來,由于其百納米級的尺寸特性,難以實現(xiàn)可靠的可視化熒光檢測,限制了對EV的深入研究。
目前常用的EVs熒光標(biāo)記方法主要包括:膜蛋白熒光探針標(biāo)記、親脂性熒光染料標(biāo)記。熒光蛋白探針體積大、空間位阻大,且EVs膜蛋白豐度低、異質(zhì)性強,極大限制了熒光標(biāo)記效率;而親脂性熒光染料具有操作簡單、熒光強度高、分子尺寸小等優(yōu)點,適用于EVs的高效標(biāo)記及下游檢測。但長期以來,受限于親脂性熒光染料本身的理化性質(zhì),較高濃度下極易出現(xiàn)染料分子團(tuán)聚,形成與細(xì)胞外囊泡尺寸大小相近的納米顆粒,產(chǎn)生假陽性信號,導(dǎo)致了針對EVs的檢測結(jié)果不準(zhǔn)、測量出現(xiàn)偏差等問題。
為解決上述難題,研究團(tuán)隊提出了利用微納流控技術(shù),通過對EVs進(jìn)行快速高效處理,增加EVs膜的流動性,實現(xiàn)在極低染料濃度下的高效熒光標(biāo)記。對比目前實驗操作流程的“金標(biāo)準(zhǔn)”,該方法在染料濃度降低數(shù)倍的條件下,極大提高了外囊泡的熒光標(biāo)記效率,從而實現(xiàn)了高效的EVs流式檢測及細(xì)胞內(nèi)熒光成像。
微流控平臺標(biāo)記細(xì)胞外囊泡原理圖
EVs熒光標(biāo)記技術(shù)是當(dāng)前研究的熱點之一,對EVs的生物學(xué)功能解析具有重要意義。本研究提出的基于微納流控平臺的高效EVs熒光標(biāo)記方法,為EVs研究提供了新的思路和技術(shù)支持。楊慧表示,該方法在未來有望推動EVs的精確測量及熒光成像技術(shù)的發(fā)展,成為一種強大而通用的技術(shù)平臺。
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