一種用于外泌體分離富集和檢測的微流控芯片
腫瘤來源的外泌體（exosomes）在腫瘤微環(huán)境的胞間通訊中發(fā)揮著特殊作用，它們在體液中含量穩(wěn)定且能夠靈敏地反映出腫瘤的實際狀態(tài)，被認為是“液體活檢”技術(shù)中一種極具潛力的腫瘤標志物。外泌體研究中面臨的首要困難是如何從復雜的生物樣品中分離出這些微小囊泡，超速離心法是外泌體濃縮的經(jīng)典方法，但步驟冗雜、儀器昂貴，且回收率較低。對外泌體進行定量的標準方法，例如ELISA和western blot，在需要較大樣品量的同時，其靈敏度較低。此外，分步對外泌體進行處理和分析的過程不僅耗時耗力，樣品也極易受到外界的污染。
近日，華東理工大學的葉邦策教授團隊報道了一種集分離、富集和檢測為一體的肝癌相關(guān)外泌體分析平臺（ExoPCD-chip）。該微流控芯片由一個Y型微柱陣列組成的捕獲區(qū)域和級聯(lián)的ITO電極組成。預先修飾有Tim4蛋白的磁珠可以特異結(jié)合外泌體表面暴露出的磷酯酰絲氨酸，而芯片中的PDMS微柱則進一步增強磁珠對外泌體的捕獲效率。富集到的外泌體隨后被磁力固定在ITO電極的表面，通過一條包含CD63識別序列和模擬DNA酶序列的核酸適配體來實現(xiàn)電化學信號轉(zhuǎn)換的過程，在快速、高特異性外泌體識別的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了高靈敏的電化學傳感分析。
圖1.（A）ExoPCD-chip示意圖；（B）ITO表面電傳感示意圖
該ExoPCD-chip僅需30 μL樣品，在4小時內(nèi)即可完成整個分離富集和檢測的全過程，其檢出限低于目前絕大多數(shù)文獻中報道的結(jié)果。更為重要的是，對血清樣品的分析結(jié)果證明，該芯片能夠有效區(qū)分肝癌病人和健康人，具有臨床檢測和癌癥診斷的潛力。
相關(guān)研究成果近期發(fā)表在Analytical Chemistry 上，文章的第一作者為華東理工大學的講師徐慧穎和碩士生廖翀。
論文信息：Huiying Xu, Chong Liao, Peng Zuo, Ziwen Liu and Bang-Ce Ye, Magnetic-Based Microfluidic Device for On-Chip Isolation and Detection of Tumor-Derived Exosomes, Anal. Chem., 2018, 90, 13451, DOI: 10.1021/acs.analchem.8b03272.
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