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2017年3月9日 訊 /生物谷BIOON/ --日前，來自韓國蔚山國家科學(xué)技術(shù)研究所的研究人員通過研究開發(fā)出了一種新技術(shù)，該技術(shù)能夠有效在尿液或血液中有效鑒別出促進(jìn)癌癥發(fā)生的物質(zhì)，相關(guān)研究刊登于國際雜志ACS Nano上。文章中，研究人員開發(fā)出了一種集成的離心微流體平臺(tái)（Exodisc），這種設(shè)備能夠?qū)δ蛞褐械陌饽づ?extracellular vesicles，EVs)進(jìn)行分離。

研究人員希望這種技術(shù)或能用于臨床設(shè)備中來檢測(cè)尿液中基于胞外膜泡的生物標(biāo)志物，從而用于癌癥診斷；胞外膜泡是一種細(xì)胞衍生的納米囊泡結(jié)構(gòu)，其尺寸僅有40-1000納米，存在于幾乎所有類型的體液中，同時(shí)胞外膜泡在細(xì)胞間的通訊中也扮演著關(guān)鍵角色，還能夠參與調(diào)節(jié)多種細(xì)胞功能的生物信號(hào)的運(yùn)輸。盡管研究人員增加了胞外膜泡作為潛在生物標(biāo)志物進(jìn)行多種疾病的診斷以及預(yù)后評(píng)價(jià)，但當(dāng)前分離和分析胞外膜泡的方法往往需要進(jìn)行長時(shí)間復(fù)雜的處理過程，比如一種經(jīng)常用于分離胞外膜泡的方法—超速離心法，其就需要多個(gè)耗時(shí)的步驟，包括離心作用，并且還需要獲取較大的樣本量，但最后往往純度和產(chǎn)量較低。

為了克服這些限制，研究人員就開發(fā)出了一種快速、具有尺寸選擇性的新型平臺(tái)結(jié)構(gòu)，該平臺(tái)能夠從原始的生物樣本中有效分離并且分析納米尺寸的胞外膜泡結(jié)構(gòu)，比如細(xì)胞培養(yǎng)的上清液或者癌癥患者的尿液。研究者Hyun-Kyung Woo博士表示，新型平臺(tái)Exodisc由兩個(gè)獨(dú)立的過濾單元組成（尺寸分別為20納米和600納米），其能夠同時(shí)對(duì)兩個(gè)不同的樣本進(jìn)行處理，通過對(duì)這種盤狀芯片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，尿液樣本就能夠通過兩個(gè)集成的納米過濾器被轉(zhuǎn)移，從而就能夠富集尺寸在20-600納米范圍之內(nèi)的尿液胞外膜泡結(jié)構(gòu)。

該平臺(tái)中納米多孔過濾器中孔的大小能夠被任意設(shè)置，從而就能夠?qū)崿F(xiàn)從病原菌或不必要的蛋白質(zhì)中對(duì)納米尺寸的囊泡結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效分離，研究者Cho教授指出，利用Exodisc平臺(tái)我們就能夠在30分鐘之內(nèi)對(duì)原始樣本中的胞外膜泡進(jìn)行分離，而且通過離心力來進(jìn)行過濾的過程完全是自動(dòng)化完成的，這就能夠有效地富集胞外膜泡結(jié)構(gòu)。

這項(xiàng)研究中，研究小組通過分離來自膀胱癌患者尿液中的胞外膜泡，對(duì)臨床樣本進(jìn)行了檢測(cè)，而他們就是利用這種桌面大小的離心微粒體系統(tǒng)完成了研究，因此研究人員就能夠?qū)崿F(xiàn)在30分鐘內(nèi)對(duì)尿液中尺寸在20-600納米的胞外膜泡進(jìn)行自動(dòng)化富集；研究者Vijaya Sunkara指出，利用分離自膀胱癌患者機(jī)體中的胞外膜泡進(jìn)行ELISA反應(yīng)就能夠發(fā)現(xiàn)CD9和CD81高水平的表達(dá)，這也就表明，這種方法或許能夠被用于臨床研究中，來幫助檢測(cè)尿液中基于胞外膜泡的生物標(biāo)志物，從而用于對(duì)癌癥進(jìn)行診斷。

最后研究人員說道，目前我們正在進(jìn)行后期深入研究來確定是否能夠通過分析所收集的納米顆粒就能夠?qū)Πò┌Y在內(nèi)的多種疾病進(jìn)行確定，我們希望本文中所開發(fā)的設(shè)備能夠幫助推進(jìn)當(dāng)前腫瘤生物學(xué)相關(guān)的研究，并且加速利用基于胞外膜泡的液體活檢技術(shù)來進(jìn)行個(gè)體化療法的開發(fā)。

原始出處：

Hyun-Kyung Woo, Vijaya Sunkara, Juhee Park, et al. Exodisc for Rapid, Size-Selective, and Efficient Isolation and Analysis of Nanoscale Extracellular Vesicles from Biological Samples. ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.6b06131