新闻
专注创新性的3D细胞技术产品与服务
新闻
/
/
/
大规模分离收获外泌体新技术,满足临床用量需求

大规模分离收获外泌体新技术,满足临床用量需求

  • 分类:公司新闻
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2021-10-15
  • 访问量:0

【概要描述】外泌体(Exosomes)是活细胞分泌的,大小为30-200nm,密度为1.13-1.18g/mL的磷脂双分子层结构囊泡状小体,在电镜下呈现茶托状结构。

大规模分离收获外泌体新技术,满足临床用量需求

【概要描述】外泌体(Exosomes)是活细胞分泌的,大小为30-200nm,密度为1.13-1.18g/mL的磷脂双分子层结构囊泡状小体,在电镜下呈现茶托状结构。

  • 分类:公司新闻
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2021-10-15
  • 访问量:0
详情

外泌体(Exosomes)是活细胞分泌的,大小为30-200nm,密度为1.13-1.18g/mL的磷脂双分子层结构囊泡状小体,在电镜下呈现茶托状结构。

外泌体是由核内体系统形成的,主要经历3个阶段:首先,细胞质膜初次内陷形成内吞小体,多个内吞小体相互融合形成早期核内体;其次,早期核内体再次内陷包裹细胞内物质,形成多个腔内小囊泡,进一步转变成晚期核内体,即多泡体;最后,多泡体与细胞质膜融合,释放腔内小囊泡到细胞外空间,即外泌体[1]。Exo Carta数据库显示外泌体中含有41860种蛋白质、1116种脂质、3408种mRNA及2838种miRNA,通过与靶细胞融合释放其内的活性成分发挥作用,在细胞与细胞之间的信息交流中发挥着重要作用,同时也参与多种疾病的发生与发展。

 

 

   ▲图1:细胞外囊泡分泌原理(图片来源:网络)

 

目前,外泌体已逐渐用于包括心血管疾病、中枢神经系统疾病、癌症、肝损伤、肺损伤及肾损伤等疾病的诊断。另一方面,外泌体,尤其是干细胞外泌体,携带的大量生物活性物质,可代替干细胞发挥修复治疗多种重要器官及组织损伤的功能。而且外泌体的应用避免了细胞直接移植存在的多种潜在风险,且免疫原性低又便于保存和运输,作为“无细胞的细胞治疗技术”显示出独特的优势。

另外,由于外泌体的生物相容性与生物降解性,以及较低的毒性和较好的组织耐受性,外泌体也被认为是非常有应用前景的药物载体。

 

▲图2:外泌体的应用前景

 

外泌体不论是自身用于疾病治疗,还是做为药物载体递送平台,需求量均非常大,我们简要列出了外泌体临床前(表1)及临床研究(表2)中的剂量与给药策略[2],可见大规模分离生产外泌体是外泌体临床转化的重要前提之一。

 

表1 使用基于外泌体的疗法临床前研究给药策略总结

 

Myocardial infarction (M.I); Intravenous (I.V); Intraperitoneal (I.P); Intracerebral ventricular (I.C.V); mouse bone marrow (mBM)

 

表2使用外泌体作为治疗干预的临床试验总结

 

然而,目前针对外泌体的分离纯化方法还没有统一的标准,严重制约着外泌体相关的基础研究及临床应用。

此外泌体收获装置,是一款用于外泌体提纯的多级分离装置,可处理1-10L细胞上清,10L培养上清液处理完成仅需1-3小时。整体仪器按照现代医药卫生要求设计,设备主机和一次性耗材包符合卫生级制药要求,参数实时检测及控制准确,控制系统操作简单、合理。

 

速超速离心法是最常用的方法,被视为外泌体提取的“金标准”,但需要配备超速离心机,且操作复杂,耗时久,产量低,难以处理大批量样本;

密度梯度离心法也可实现外泌体的分离,但存在与差速超速离心法相似的问题;

聚合物沉淀法可处理大体积的样本,但纯度较低,且聚合物材料的混杂可能会影响下游分析;

尺寸排阻色谱法简便、经济、回收率高,可处理中等体积样本,但不能分离与外泌体尺寸相近的颗粒,且经尺寸排阻色谱后的外泌体会被严重稀释,需要将其浓缩才能用于后续实验;

切向流超滤法成本低,实验重现性好,且富集效率高而不易形成聚集体,不影响外泌体的生物活性,更利于从大体积样本(如细胞培养上清、尿液)中分离外泌体,但纯度略低;

微流控法处理速度快、成本低,但只适合少量样本的提取。

上述分离方法在操作性、处理量、纯度及成本等方面各有优缺点,因此,急需开发一种强大且可扩展的方法用于大样本外泌体的分离。

 

【3D FloTrix® vivaEXO 外泌体收获系统】

此外泌体收获装置,是一款用于外泌体提纯的多级分离装置,可处理1-10L细胞上清,10L培养上清液处理完成仅需3小时左右。整体仪器按照现代医药卫生要求设计,设备主机和一次性耗材包符合卫生级制药要求,参数实时检测及控制准确,控制系统操作简单、合理。

▲图3:3D FloTrix® vivaEXO 外泌体收获系统

 

 

产品特点

1、处理量大,可从大体积样品(如细胞培养上清)中分离获得高浓度的外泌体;

2、耗时短,处理10L的细胞上清仅需3小时左右;

3、一体化集成,操作简单明了;

4、vivaEXO装置可与华龛生物vivaSPIN系列生物反应器连接,MSCs大规模培养后获得的细胞上清直接进入vivaEXO装置,一键分离外泌体;

5、所有分离柱均可定制,用于不同颗粒状物质(如微囊泡)分离。

 

客户案例

我们使用vivaEXO分离获得外泌体,并与超速离心法对比(客户案例)。

通过vivaEXO设备,1L细胞上清可获取外泌体颗粒数6.67×1012,平均粒径为102.5 nm;与之对比,通过超速离心法, 1L细胞上清可获取外泌体颗粒数8.9×1010,平均粒径为159.5nm。可见,采用vivaEXO获取的外泌体浓度较高,而且粒径更小。

 

 

图4 vivaEXO(左)与超速离心法(右)分离的外泌体粒径及浓度示意图比较

 

另外,两种方法均可见外泌体的经典结构。

 

 

图5 vivaEXO(左)与超速离心法(右)分离的外泌体结构比较

 

外泌体western blot检测

 

图6 vivaEXO分离的外泌体CD63与TSG101蛋白表达

 

结论

使用vivaEXO外泌体分离装置获得的外泌体结构清楚,粒径较小,浓度较高。另外,本装置中所使用的分离柱均可以定制,用于其它物质的分离。

 

 

其他应用

1、 微囊泡分离;

2、 蛋白分离;

3、 病毒分离。

 

参考文献:

[1] Record M, Silvente-Poirot S, Poirot M, et al. Extracellular vesicles: lipids as key components of their biogenesis and functions [J]. J Lipid Res, 2018, 59(8):1316-1324.

[2] Gupta D, Maria Zickler A, El Andaloussi S. Dosing extracellular vesicles [J]. Adv Drug Deliv Rev, 2021, 178: 113961.

扫二维码用手机看

推荐新闻

版权所有: 北京华龛生物科技有限公司   京ICP备18061910号    京公网安备 11010802037749号
版权所有: 北京华龛生物科技有限公司
京ICP备18061910号

京公网安备 11010802037749号