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Analytical Chemistry发表一种外泌体定量新方法——基于表面工程技术对外泌体进行数字化检测

来源:材料转化医学 2018-07-17 10:48


小编推荐会议2018外泌体技术与应用论坛

     Anal Chem杂志最新刊出了一篇浙江大学附属第二医院/转化医学研究院王本老师组报道的外泌体定量新技术的文章,该文章第一作者是实验室博士后田庆常博士。
外泌体是细胞分泌的具有磷脂双分子层的纳米囊泡,其膜性质与细胞膜类似。基于这一性质,我们利用细胞表面工程技术对外泌体膜进行了有目的的修饰。
      目前流行的数字PCR技术是用来定量检测核酸的一种技术,其基本原理是将有限的DNA分子随机分配到大量小室中,在小室多于DNA分子的情况下,每个小室中的核酸分子多于一个DNA分子的概率非常低,然后对众多小室中的DNA进行扩增,结果是带有DNA分子的小室会呈现阳性信号,而没有DNA分子的小室呈现阴性信号。最后通过计数小室中阳性孔的量来计数原始的DNA浓度。
      这篇文章中,我们将此数字检测的原理用于外泌体检测。外泌体是处于30-150 纳米左右的纳米颗粒,其在液体溶液中具有很好的分散性,在芯片中也像核酸分子一样随机分配,因此可以利用数字检测的方法来对外泌体进行定量。


      工作原理如图所示,能插入磷脂双分子层的类磷脂分子(BAM)与合成的DNA分子合成为BAM-DNA分子。然后BAM-DNA被用于标记外泌体,此标记过程简单易操作。标记完成的溶液中可能存在大量的未标记到外泌体上的BAM-DNA分子,需进一步的进行分离。本工作利用100 kd的超滤管用于分离标记的外泌体和未标记的BAM-DNA(分子量20 kd左右)分子。
      标记且纯化后的外泌体带有目的DNA分子,通过核酸检测的方法可以通过检测DNA分子来检测标记的外泌体。本文章采用了一种等温方法来检测外泌体表面的DNA。
      标记后的外泌体被分配到芯片中的小室中,基于上述的数字检测的方法,经过核酸扩增反应,带有外泌体的小室,会呈现阳性信号,而其他的小室呈现阴性信号,通过计数这些“0101011”的数字信号而进行外泌体计数,实现对总外泌体的定量。
      此外,我们还可以对总外泌体中的特异性外泌体进行抗体-DNA标记,通过检测抗体-DNA而对特异性的外泌体进行检测和定量。
  
      目前外泌体定量一般采用动态光散射的方法进行纳米颗粒计数,该技术设备昂贵且稀少,不利于大规模研究的开展。而该文报道的方法以数字PCR技术为启发,建立了一种纳米囊泡的定量方法,期望该方法进一步发展能将DNA定量技术和设备用于外泌体定量,为基础研究和临床诊疗中的外泌体检测提供一种简单易行的方法。
     如果想了解更多关于外泌体的延展,请关注由生物谷举办的“2018外泌体技术与应用论坛”,我们将邀请浙江大学转化医学研究院/医学院附属第二医院王本副教授来会上做演讲,演讲题目:外泌体改造的临床价值与进展
    会议官网:http://meeting.bioon.com/2018EXOSOMES1

会议日程:


参考文献:
Qingchang Tian, Chuanjiang He, Guowu Liu, Yueqi Zhao, Lanlan Hui, Ying Mu, Ruikang Tang, Yan Luo, Shu Zheng, and Ben Wang*. Nanoparticle Counting by Microscopic Digital Detection: Selective Quantitative Analysis of Exosomes via Surface-Anchored Nucleic Acid Amplification. Anal. Chem., Just Accepted Manuscript
DOI: 10.1021/acs.analchem.8b00189





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