MIT新技術，輕松分離外泌體

　　外泌體（exosomes）是細胞分泌的納米級小泡，內部攜帶重要信息。MIT等科研機構的科學家們設計了一種快速便捷的方法來攔截這些信息，未來，該方法可應用于癌癥診斷或胎兒畸形篩查。文章發表在9月18日的《PNAS》，通訊作者是MIT材料科學與工程學院的首席科學家Ming Dao、前工程院長退休教授Tony Jun Huang，以及新加坡南陽理工大學的候任校長Subra Suresh等人。文章一作是杜克大學的研究生、華人學者Mengxi Wu。

　　這些微囊泡的直徑通常約30-150納米，內部包含蛋白質、RNA等重要細胞分子。之前的研究表明，外泌體可作為癌癥、神經退行性疾病、腎臟疾病的診斷標志。然而現有的分離方法需要使用體積龐大不便移動的高速離心機，耗時24小時之久，有時高速旋轉還會損傷外泌體囊泡。

　　“聲波很溫和，”Dao說。“當被分離時，粒子經受力量的時間僅為1秒甚至更少，這是一個很大的優勢。”

　　聲波篩選裝置

　　最初（2014年）研究人員設計的聲學細胞分選裝置由一個微流體通道和兩端的聲換能器組成。兩個聲換能器生產的聲波相互接觸所形成的駐波會生成一系列壓力節點。每當一個細胞或粒子流過通道并遇到一個節點時，壓力會引導細胞稍微偏離中心，細胞位移的距離取決于細胞大小和可壓縮性等其他性質。利用該原理，根據細胞達到通道終點的時間，就能分離不同大小的細胞。迷宮般的芯片助你高效分離循環腫瘤細胞

　　為了分離外泌體，研究人員將2個上述裝置串聯。第一個裝置用來去除血液樣本中的細胞和血小板，第二個裝置的聲波頻率較高，可以把剩余血液樣本中的更小的外泌體與稍大的胞外囊膜分離開來。

　　利用這種裝置完成100ml稀釋血液樣本的篩選工作用時不到25分鐘。

　　“新技術可以解決現有外泌體分離技術的不足，如運轉時間長、重復性差、分離產量低、容易污染、完整性欠缺等等，”Huang說。“我們的設計只需要操作者按下一個按鈕，不改變這些納米微囊泡的生物學或物理學特性，就能在10分鐘內收獲你想要的高質量的外泌體。”

　　清晰的生物學標志物

　　伊利諾伊大學工程學教授Taher Saif評價這種方法不僅開創了外泌體分離技術的先河，還會迎來一個疾病診斷和預后檢測模式的新歷史。本文提供了一種無創、無標記的生物相容性芯片法技術，能迅速且高精度地從血液中分離外泌體。

　　傳統的細胞分類計數，需要用化學品標記細胞或者把它們暴露在強大的機械力下，這些操作很可能會損害細胞。這項最新技術允許研究人員無損傷地分離血液中的各種罕見細胞，尋找能顯示疾病狀態的各種生物標記物。

　　根據MIT與國立衛生研究院的聯合項目“尋找異常懷孕相關標記物”，該技術還可用于其他健康狀況的診斷。

　　新型聲波流體技術（acoustofluidic technology）的發展大幅提高了從血液和其他體液中分離外泌體等細胞外囊泡的技術潛力。將液體活檢研究增加了一個新的維度，促進了胞外囊泡在無創臨床診斷中的應用。