近年來,外泌體(Exosome)作為細胞間通訊的關(guān)鍵載體,正快速嶄露于癌癥診斷、免疫治療、再生醫(yī)學與液體活檢等前沿應(yīng)用。這些納米級囊泡(30–150 nm)富含 mRNA、miRNA、蛋白質(zhì)與脂質(zhì),能夠反映其來源細胞的生理或病理狀態(tài)
然而,要從復雜的體液或培養(yǎng)基中有效、穩(wěn)定且可重復地分離外泌體,仍是一大挑戰(zhàn)。本篇將全面介紹主流外泌體提取與純化方法的技術(shù)原理、優(yōu)劣比較與應(yīng)用場景,協(xié)助研究人員與產(chǎn)業(yè)端選擇最合適的策略。
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方法 |
原理 |
優(yōu)點 |
缺點 |
適用場景 |
差速離心法 (Differential Ultracentrifugation) |
根據(jù)密度與大小逐 步沉降分離 |
標準經(jīng)典、高通量 |
時間長、需超高速離心機、純度不高 |
大量樣品預(yù)純化 |
密度梯度離心 (Density Gradient Centrifugation) |
利用蔗糖/Iodixanol梯度進行高分辨率 分離 |
高純度、良好結(jié)構(gòu)保存 |
操作復雜、耗時 |
高要求分析、功能實驗前處理 |
PEG 聚合沉淀法 (Polymer-based Precipitation) |
以PEG等高分子促進外泌體沉淀 |
操作簡單、設(shè)備需求低 |
非特異性沉淀、雜質(zhì)多 |
初篩研究、粗略分析 |
免疫親和法 (Immunoaffinity Capture) |
抓取外泌體表面蛋白(如 CD63/CD9 ) |
高專一性、可純化特定外泌體群 |
成本高、難規(guī)?;?/font> |
標靶外泌體研究、臨床診斷前處理 ◆ LuminX ExoFortius 即屬此類產(chǎn)品,專為臨床珍貴樣品計,靶向 CD9、CD63 、CD81 進行高效捕捉,并可直接進行 NGS 分析, 同時有效降低白蛋白等高豐度蛋白干擾 。 |
膜過濾法(Size Exclusion Chromatography, SEC) |
根據(jù)分子大小分離 |
操作簡便、溫和、 重復性好 |
流速慢、可能共洗出小分子雜質(zhì) |
臨床樣本、蛋白功能實驗 |
微流體分離 (Microfluidic-based Isolation) |
結(jié)合物理過濾、 電場或抗體捕捉 |
快速、少樣本、整合化 |
技術(shù)門檻高、 尚未標準化 |
POCT 平臺、快速診斷 |
1. 樣本來源:血清、尿液、唾液、培養(yǎng)上清液等雜質(zhì)成分不同,需對應(yīng)不同策略
2. 應(yīng)用目的:若用于下游 RNA-seq 、質(zhì)譜分析或功能研究,則需要高純度技術(shù)如密度梯度離心、SEC,或是靶向型免疫捕捉法
3. 通量與自動化需求: 臨床研究或大規(guī)模體外驗證,則傾向選擇微流體技術(shù)或免疫磁珠自動化平臺
4. 成本與時間:若初期為探索性研究,可使用 PEG 法作為快速篩選工具。
• 癌癥液體活檢:外泌體中 miRNA 與蛋白質(zhì)具高度特異性,已用于肺癌、乳癌、胰臟癌等早期診斷。透過像 LuminX ExoFortius 這樣可直接進行 NGS 分析的靶向產(chǎn)品,研究人員能更準確地解析腫瘤來源訊號。
• 藥物遞送載體:天然外泌體具有低免疫原性與組織滲透力,正逐步被開發(fā)為 mRNA/siRNA 遞送平臺
• 免疫調(diào)節(jié):樹突細胞或 MSC 來源外泌體可在炎癥抑制、移植耐受與自體免疫疾病中展現(xiàn)功能
• 再生醫(yī)學:MSC 外泌體已證實可促進傷口愈合與神經(jīng)再生,是細胞療法的無細胞替代方案
外泌體的提取與純化不僅是研究的「起點」,更是確保數(shù)據(jù)可重現(xiàn)與功能驗證成功的「關(guān)鍵」。隨著標準化流程、商用試劑與自動化平臺的進步,研究者不再受限于傳統(tǒng)離心瓶頸,可更有效率地開展外泌體應(yīng)用研究。
路明思生技的LuminX ExoFortius(Cat#LEF1000) ,即針對臨床樣本與 NGS 應(yīng)用量身打造,整合高專一性靶蛋白捕捉技術(shù)與雜質(zhì)去除能力,正是此一趨勢的代表產(chǎn)品 。
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