ExoTIC：一种新的外泌体分离芯片
外泌体是尺寸在30-180nm之间的纳米级的细胞外囊泡（EV），它们从细胞中分泌并流入体液。从肿瘤细胞释放的EVs目前受到了相当高的关注，因为在外泌体中含有各种生物标志物，如肿瘤特异性蛋白和指示癌症分期和进展的核酸（mRNA，microRNA和DNA片段）。因此，体液中的EVs已经成为作为诊断、预测和治疗监测的癌症生物标志物最为有潜力的来源。然而，目前缺乏技术标准化的工具来保证分离出来高产量和高纯度的完好的EVs，这为实现可靠的生物标志物的发现制造了很大的障碍。目前，超速离心法（UC）是研究界最常用的细胞外囊泡分离方法，但是劳动强度大、耗时长，而且囊泡质量比较差。其他用于EVs分离的方法，如多步过滤法仍然需要大体积的离心机或真空系统去处理大量样品（30-100mL），但是产量较差。基于免疫磁珠的捕获分离方法非常昂贵的，并且严重依赖于特定的抗体，这些抗体在批次之间变化并且容易受到稳定性问题的影响。基于沉淀方法的聚乙二醇（PEG）沉淀方法受到小样品体积的限制，并且由于聚合物污染其纯度不适合用于下游分析。目前非商业化的微米级和纳米级技术可以通过声学、过滤或横向位移将细胞外囊泡。然而，这些EV分离方法受限于精密制造技术的要求。因此，可以处理多种生物流体的简单、廉价和快速的EV分离方法是许多研究和临床工作中必不可少但尚未满足的需求。
为了克服这些严峻的挑战，来自斯坦福大学医学院的研究人员设计并实施了一款细胞外囊泡分离工具————exosome全分离芯片（ExoTIC），可以为下游分析提供高产量的EV。研究人员首先证明ExoTIC可以有效地从培养基和健康的人体血浆中分离完整的外泌体。然后他们展示出ExoTIC是一个高度模块化的工具，可以从不同种类的EV族群中进行基于尺寸的EV分类。此外，研究人员还比较了ExoTIC和标准超速离心法分离出来的EV中的microRNA和蛋白质组图谱，证明使用这种简单设备的结果与高劳动强度超速离心方法得到的结果是一致的。最后，研究人、将ExoTIC应用于包括血浆，尿液和肺支气管肺泡灌洗液在内的临床样品中进行EV的分离。这项发表于ACS Nano的论文认为，其平台可以处理多种类型的复杂生物流体，因此对广泛的癌症和其他疾病具有广泛的适用性。
图：应用ExoTIC进行整个细胞外囊泡的分离流程
参考文献：Liu F et al. (2017) The Exosome Total Isolation Chip. ACS Nano [Epub ahead of print].
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