囊泡是由細胞膜包裹形成的微小膜性結構,廣泛存在于生物體液(血液、尿液、腦脊液)及培養液中,根據來源可分為外泌體(30-150nm)、微囊泡(100-1000nm)和凋亡小體(50-2000nm)。其內含DNA、RNA、蛋白質等生物活性物質,在疾病診斷、藥物遞送等領域具有重要價值。本文系統闡述從樣本采集到最終產物鑒定的完整技術鏈條。
一、前期準備與樣本處理
1. 材料選擇原則
- 生物源性樣本:優先選用新鮮未溶血血漿(抗凝劑推薦枸櫞酸鈉),避免使用EDTA可能干擾后續質譜分析。細胞培養上清需提前4℃靜置去除死細胞碎片。
- 合成型囊泡:通過基因編輯細胞系構建,注意添加無外泌體血清替代品。
- 特殊樣本:腦脊液需經蔗糖梯度預純化,尿液樣本應濃縮處理。
2. 預處理關鍵步驟
- 初步澄清:將原始樣本以300×g離心10分鐘去除完整細胞;再以2000×g離心20分鐘清除凋亡體。
- 過濾除菌:采用0.8μm濾膜截留大顆粒雜質,保留小于該孔徑的目標囊泡。
- 濃縮富集:對于低豐度樣本,可先用超濾管(MWCO 10kDa)進行體積縮減。
二、質量控制體系構建
1. 表征分析組合拳
- 粒徑分布:納米粒子追蹤儀(NTA)顯示峰值應在標稱范圍內,PDI<0.2表明均一性好。
- 形態觀察:透射電鏡下可見典型杯狀凹陷結構,冷凍蝕刻技術揭示膜層數。
- 標志物驗證:Western blot檢測CD63、TSG101陽性,Calnexin陰性排除內質網污染。
- 功能檢測:熒光染料標記示蹤顯示被靶細胞攝取效率>60%。
三、進階優化策略
1. 產量提升技巧
- 刺激誘導分泌:對腫瘤細胞施加缺氧/輻射應激,可使囊泡釋放量提高5-8倍。
- 連續收集模式:每48小時更換一次培養基,累計收獲周期延長至7天。
- 切向流過濾系統:配備中空纖維膜包,實現動態連續置換緩沖液。
2. 純度強化方案
- 雙抗體夾心法:先用過抗CD9抗體包被磁珠捕獲泛囊泡,再用EpCAM抗體二次篩選特定亞群。
- 仿生親和層析:修飾瓊脂糖珠表面為磷脂雙層膜,模擬天然相互作用捕獲目標囊泡。
- 電荷排斥層析:利用肝素瓊脂糖柱吸附帶負電的雜蛋白,流出相富集目標囊泡。
四、儲存運輸規范
- 短期保存:4℃條件下不超過72小時,置于硅烷化EP管減少吸附損失。
- 長期存儲:分裝后-80℃凍存,禁止反復凍融超過3次。推薦添加海藻糖作為凍干保護劑。
- 運輸要求:冰袋維持0-4℃,全程避光防震,入境國別注意生物安全許可。