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外泌体的表征方法有哪些

2023-01-16 10:30:15
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  根据药物递送系统 (DDS) 表征外泌体结构至关重要,因为它决定了 DDS 的特性,例如细胞或组织亲和力、应激反应、吸收途径和药物释放。 2014 年和 2018 年国际细胞外囊泡学会 (MISEV2018) 提出了外泌体(包括研究和外泌体制备)应满足的基本要求指南。在开发基于外泌体的 DDS 时,必须考虑数量、大小、形态、膜组成和蛋白质(包括受体)等参数。这些参数表征所用的技术主要为光学、非光学和微流体技术。

  1.光学方法

  目前,光学方法是外泌体表征的主要方法,即动态光散射 (DLS)、多角度光散射 (MALS) 和纳米粒子跟踪分析 (NTA) 。这些方法允许对尺寸(DLS 0.5–200 nm;MALS 10 –500 nm;NTA 10–1000 nm )、尺寸分布和浓度进行高分辨率测量。 DLS 和 MALS 的结合增加了测量范围 (0.5–500 nm) 和精度。光学方法比较受欢迎的,但缺点是灵敏度低、试剂消耗高以及需要昂贵的设备。

  在使用 纳米粒子跟踪分析NTA 方法过程中,荧光染料的加入也提高了分辨率,并允许通过使用荧光标记来表征表面免疫表型。从而确定标记物存在。

  2.非光学方法

  非光学方法主要包括扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、冷冻电子显微镜(Cryo-EM )、原子力显微镜(AFM)、免疫检测方法(ELISA)、傅立叶变换红外光谱(FTIR )、可调谐电阻脉冲传感 (TRPS) 和单粒子干涉反射成像传感器 (SP- IRIS ) 。 SEM、TEM 和 AFM 方法通常用于直接膜结构和形态测定,而 ELISA 检测提供各种结构颗粒(主要是蛋白质和受体)的检测和量化,例如,用于外泌体形态的 确认。

  FTIR 光谱和衰减全反射 FTIR (ATR-FTIR) 常用于外泌体质量量化和脂质和蛋白质含量的总体估计。使用 TRPS ,可以同时测量大小、浓度和 zeta 电位。由于扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜的成本较高,近些年来,一种新型的纳米粒度分析仪器在外泌体研究领域迅速发展,比如 Nanocoulter粒度分析仪可以不仅可以进行 单颗粒检测,颗粒粒径检测还可以检测细胞外泌体的浓度、zeta电位、形态等进行多维度检测。

  单粒子干涉反射成像传感器 (SP-IRIS) 也用于外泌体定量,但也可用于检测特定标记物和确定外泌体亚群.

  3.微流体分析技术

  微流体技术在外泌体研究方面也起着推动作用。微流体技术不仅提供了高质量、高特异性的数据,并且试剂消耗量低,通量高.

  基于微流体技术的研究方法需要结合使用微流控芯片,微流控芯片通常由玻璃基和聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 膜制成,包含许多尺寸适合所分析样品的微通道。主要区别在于芯片的内表面,可以通过多种方式对其进行功能化,例如通过涂层、多层沉积、电沉积和 蚀刻. 目前研究中针对不同的微流控表征方法,也制造了不同类型的微芯片,包括免疫芯片、磁性芯片和电化学芯片。

  外泌体及其蛋白质也可以通过比色法(标记抗体/ELISA)、直接荧光染色( DiO 染料) 、电化学 性质变化和光学特效方法进行检测。对于结果评估,还需要额外的设备,例如读板器或荧光显微镜等.


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