细胞外囊泡（EVs）是从各类细胞中分泌、释放出来的小型膜类结构。这些细胞外囊泡普遍存在于各种生物体液中，包括血液、尿液和唾液。它们包含多种生物活性分子，如蛋白质、脂质和核酸，在细胞间通讯中发挥着关键作用。鉴于细胞外囊泡在生物体的生理过程以及疾病状态研究中的重要性，人们对细胞外囊泡的相关分析重视度不断提高。
 

自上世纪80年代，研究人员首次发现细胞外囊泡的存在以来，学界对于这些细胞外囊泡的兴趣一直在增长。在过去二十年里，该领域的研究呈现指数级增长。

细胞外囊泡的分析涉及广泛的技术领域，这些技术对于表征细胞外囊泡的大小、浓度、运载量以及识别特定类型细胞中的细胞外囊泡释放至关重要。此外，对细胞外囊泡进行分析可以深入了解细胞外囊泡被受体细胞吸收（胞吞）的机制以及此类细胞介导的生物效应。
 

01 细胞外囊泡是什么？
 

细胞外囊泡（EVs）根据其生物成因与囊泡粒径大小的不同，大致分为以下三类。我们可以对不同粒径大小的小型细胞外囊泡（<200 nm）和中型/大型细胞外囊泡（> 200 nm）进行识别研究。

外泌体 Exosomes

外泌体是一类来自细胞内源途径的小型细胞外囊泡（30-150 nm）。它们是由细胞质膜向内萌发，进一步转变成多泡体（MVBs），最后与细胞膜融合形成的。外泌体通常携带有多种生物分子，包括蛋白质、脂质和核酸，并参与细胞间通讯和物质递送过程。

微囊泡 Microvesicles

微囊泡是一类粒径稍大的细胞外囊泡（100-1000 nm），由细胞膜向外萌芽形成。微泡中携带有多种生物活性分子，包括生长因子、细胞因子和信号脂质。它们参与细胞间通讯、生物体免疫调节和凝血过程。

凋亡小体Apoptotic bodies

凋亡小体是一类粒径较大的细胞外囊泡（1-5µm），由正在经历程序性细胞死亡（凋亡）的细胞释放。凋亡体中携带有多种生物大分子，包括细胞染色质、酶和细胞器。凋亡体在吞噬细胞清除凋亡细胞和维持组织稳态的过程中发挥作用。

 

02 细胞外囊泡的作用？
 

细胞外囊泡参与生物体中各类生理与病理过程，研究人员对细胞外囊泡在医学和生物技术中的潜在应用开展了大量研究。由于细胞外囊泡具有广泛的生物用途，目前许多临床前和临床中的研究都在探索其治疗潜力。

 

细胞间通讯 Intercellular communication

细胞外囊泡可以在细胞间传递蛋白质、脂质、核酸等生物大分子，因此其在细胞间通讯过程中发挥重要的作用。细胞外囊泡介入细胞间的通讯过程可以影响各种生理和病理过程，包括免疫反应、组织再生和癌症发展过程。

 

诊断标志物 Diagnostic markers

细胞外囊泡可以作为各种疾病的诊断标志物，因为其中包含反映分泌细胞生理状态的生物分子。例如，循环细胞外囊泡已被证明含有癌症和神经退行性疾病的生物标志物，针对这类细胞外囊泡的分析、研究可以帮助疾病诊断和预后。

 

药物递送 Apoptotic bodies

细胞外囊泡可以通过工程化改造用于向靶细胞递送药物或核酸等治疗性分子。与传统药物递送系统相比，胞外囊泡递送系统具有生物相容性高、免疫原性低和能够跨越生物屏障等优势。

 

组织工程学 Tissue engineering

细胞外囊泡可以通过调节细胞行为和细胞信号通路，促进组织的再生和修复。目前，细胞外囊泡已被应用于各类组织工程学的研究中，包括骨再生、软骨修复和伤口愈合。

 

03 HORIBA 解决方案
 

HORIBA Scientific 仪器提供的细胞外囊泡表征方案如下：

 

粒径和浓度测量  
ViewSizer 3000

 

HORIBA 纳米颗粒追踪分析仪（NTA）可以精确测量细胞外囊泡 EVs 的大小和浓度。NTA 是 EVs 表征的强有力工具，它可以同时测量颗粒的大小和浓度。此外，使用 NTA 荧光模块可以根据其生物分子含量区分不同的 EVs 亚群。

 

- 多分散样品的精确尺寸分布
- 无需校准标样
- 颗粒浓度测量
- 宽动态范围 (10 nm - 15 μm)
- 无交叉污染
- 纳米颗粒可视化，实时跟踪运动轨迹
- 具有统计意义的逐个粒子检测方法     

 

Zeta电位和粒径测量 
nanoPartica SZ-100V2

 

细胞外囊泡（EVs）的 Zeta 电位可以为其表面电荷和稳定性提供有价值的信息。HORIBA的 Zeta 电位分析仪可以测量 EVs 的 Zeta 电位，研究人员能够据此了解 EVs 如何与其他生物结构相互作用。纳米粒度及 Zeta 电位分析仪 SZ-100V2 还可以提供 EVs 大小的信息。

 

- 多分散样品的精确尺寸分布
- 粒径分布
- 平均尺寸的测定
- Zeta 电位的测定
- 悬浮液中 EVs 的胶体稳定性   

 

化学结构鉴定 
LabRAM Soleil

 

拉曼光谱技术是一种强大的分析技术，可用于识别细胞外囊泡的化学成分。利用极少量的样品就可以获得蕴含大量信息的高分辨率光谱，是理想的细胞外囊泡表征方法。拉曼光谱与原子力显微镜技术(AFM)相结合，可以对纳米级的细胞外囊泡进行更高效地分析，获得纳米尺度的信息，如细胞外囊泡结构、化学组成以及形貌分布信息。这使得 AFM-Raman 平台成为外囊泡领域强有力的研究工具。

 

- 化学组成成像
- 机械性能
- 囊泡可视化
- 质量控制
- 纯度分析   

 

A-TEEM指纹荧光技术 
Aqualog

 

A-TEEM 荧光方法可快速鉴定分子指纹、区分外泌体类型、检测污染物并研究细胞外泌体的生物分布。它是一种非破坏性、无标记的分析工具，对许多常见的辅料不敏感，但对蛋白质高度敏感，因此对细胞外泌体也十分敏感。A-TEEM 图谱能更好地揭示复杂基质中的蛋白质特征。这使得 A-TEEM 成为 QA/QC 和流程分析的重要工具。

 

- 独特的分子指纹表征
- 表型分析
- 样本间差异分析
- 聚集评估
- 污染物检测
- 分子结合
- 溶剂效应可视化

生物标志物与亲和力

Open Plex

 

表面等离子体共振成像的主要优势在于它能够提供有关特定表面标记物存在的信息。这些信息可用于区分具有不同生物功能的不同外泌体亚群。

- 生物分子相互作用
- 动力学特征
- 亲和力测定
- 无标记
- 粗提样品分析
      

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