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外泌体因其独特的生物学特性,在疾病诊断、药物递送和再生医学中展现出巨大的潜力,成为医学领域的创新前沿。
然而,要将这一“微型信使”真正应用于临床,必须依赖严格的质量控制,从制备到储存、从纯化到功能验证,每个环节环环相扣、精益求精。只有这样,外泌体才能成为安全可靠的医学工具,为精准医疗开辟新道路。
01
制备质控:对话细胞
外泌体的制备过程就像一场精心设计的“细胞对话”,每一个环节都会影响最终结果。
首先,选择适当的细胞来源至关重要。研究发现,不同细胞来源的外泌体所携带的内容物也不尽相同。不同来源的外泌体在功能、特性以及应用价值上存在着显著的差异。
此外,细胞的生长环境也在悄然影响着外泌体的“性格”。为了避免外源性外泌体的污染,科学家们通常推荐使用低血清或无血清的培养基。同时对培养基进行超速离心,以清除其中可能含有的外泌体颗粒。
培养基中的生长因子浓度、氧气水平的调节,甚至是外界刺激(如药物或物理因子)都会改变细胞分泌外泌体的数量和重量。
因此,保持培养条件的一致性,不仅是实验数据的保障,更是保障外泌体功能稳定性的关键所在。
02
纯化质控:挑选珍珠
在细胞培养制备到目标种类的外泌体后,接下来要进行外泌体的纯化。外泌体的纯化过程就像挑选珍珠,需要在效率和纯度之间找到平衡。
科学家们常用的纯化方法各有特点,从原理上分为4类,分别有:
基于密度的分离方法—差速离心技术、等密度梯度离心技术;
基于尺寸的分离方法—尺寸排阻色谱技术和超滤技术;
基于聚合物共沉淀的分离方法—聚合物共沉淀试剂盒技术;
基于免疫亲和的分离方法—磁珠技术、色谱固相分离技术、酶联免疫吸附分离技术。
只有根据用途选择合适的纯化方法、严格执行纯化流程,才能确保外泌体具备理想的功能,为临床应用奠定坚实基础。
03
外泌体鉴定:严选精英
完成外泌体的提取和纯化后,还需要进行精确的鉴定,以确认样品的纯度和功能,这一步至关重要。国际细胞外囊泡学会(ISEV)发布的MISEV2018指南明确指出,鉴定外泌体需要综合多个方法。
首先,通过标志物检测验证样品质量。例如,使用Western blot或ELISA检测外泌体特有的蛋白标志物(如CD63、TSG101),同时排查污染标志物(如胞核蛋白Calnexin),以确保没有细胞碎片或其他杂质混入。
其次,透射电子显微镜(TEM)观察外泌体的形态和大小,确认其为30-150纳米的球形双层囊泡。动态光散射(DLS)或纳米颗粒跟踪分析(NTA)则用来测量外泌体的粒径分布和浓度,从而评估样品的一致性。
此外,指南还推荐通过蛋白质/颗粒比、蛋白质/脂质比或RNA/颗粒比等数据进一步验证纯度和功能。
这些严格的鉴定步骤,不仅是对研究结果的保障,更是外泌体应用于临床的质量基石。
04
储存质控:保持活力
外泌体的储存条件直接影响其“活性”。
科学家建议在−80°C冷冻保存外泌体,避免常温或4°C的长期储存,因为后者容易导致颗粒聚集和降解。
此外,冻融次数要尽量减少,因为每一次解冻都会对外泌体的结构造成损害,削弱其功能。为了防止颗粒附着在储存容器表面,缓冲液中需加入低附着性的成分(如PBS)。
只有精心的储存才能保住外泌体的“健康”,为后续研究和应用提供保障。
05
生物安全与功能评估:最后一关
外泌体进入临床应用前,生物安全性是首要考量。必须严格检测样品中的细菌、病毒和细胞碎片等污染物,确保其“纯净无瑕”。
此外,还需要验证外泌体的功能,如其信号传递能力和药物递送效率,以确保这些“信息快递员”能准确无误地完成任务。
这些措施不仅是对患者安全的负责,更是外泌体成为可靠医学工具的必要保障。
小 结
只有通过标准化的生产流程和精准的质量检测,才能保证外泌体在临床治疗中发挥其最大潜力,确保患者的安全。从实验室走向真实的用户,需要稳扎稳打走好这条医疗外泌体的质控路。
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