外泌體工業(yè)級分離純化解決方案
外泌體的研究及應(yīng)用,一直保持著較高的話題度和關(guān)注度。
外泌體的特殊結(jié)構(gòu)及大量的活性生物分子成分,決定了其多元化的臨床價值。近年來,國內(nèi)的科研人員對外泌體在醫(yī)療領(lǐng)域和醫(yī)美領(lǐng)域的研究也呈現(xiàn)爆炸性增長。
盡管外泌體的市場關(guān)注度很高,但實際商業(yè)化應(yīng)用卻很少。從目前的市場來看,主要是由于外泌體大規(guī)模生產(chǎn)的純化技術(shù)有局限,產(chǎn)量較低,一直制約著臨床轉(zhuǎn)化的應(yīng)用。
由于外泌體的分子量較大,因此要獲取高質(zhì)量、高純度、且高產(chǎn)量的外泌體,超大孔填料似乎是更有效的選擇。
● 外泌體小百科
外泌體(Exosome,EXO)是內(nèi)涵體的來源,是由多泡體(MVBs)與質(zhì)膜融合以后釋放到細胞外基質(zhì)中的膜性囊泡狀小體,直徑介于30~150nm之間。所有類型的細胞,在正常及病理狀態(tài)下均可以分泌外泌體。而且外泌體天然存在于血液、唾液、尿液、乳汁等體液中。
外泌體內(nèi)部含有多種復(fù)雜的生物大分子,包括蛋白質(zhì)、核酸和磷脂等,而且具有豐富的生物學功能,可以將脂類、碳水化合物、蛋白質(zhì)、信使RNA(mRNA)、微小RNA(miRNA)和DNA等生物分子從一個細胞傳遞到另一個細胞,從而交換遺傳信息、重編程宿主細胞,進行細胞間通訊等。
● 外泌體的應(yīng)用
醫(yī)療領(lǐng)域的信使
外泌體的臨床應(yīng)用正得到廣泛關(guān)注。在體外診斷應(yīng)用中,有研究表明外泌體能夠作為腫瘤診斷和分類的可靠性標志物,可為不同類型的腫瘤早期檢測提供新視角。在免疫學研究中,免疫細胞來源的外泌體中含有抗原肽——MHC復(fù)合物和各種抗原,能夠顯著抑制腫瘤生長。而促進免疫抑制性的外泌體,可有效抑制炎性因子,具有超強的抗炎能力。在藥物遞送載體研究中,由于外泌體具有高度的穩(wěn)定性和生物相容性以及低免疫原性,可以滲透生物屏障,可有效地幫助藥物在體內(nèi)快速地傳輸和釋放,從而提高藥物的治療效果和減少副作用。
醫(yī)美領(lǐng)域的新寵
外泌體進入醫(yī)美領(lǐng)域后,立即吸引了眾多眼球。動物和人源干細胞外泌體,已經(jīng)被證明能夠通過激活多種信號通路,從而具有促進組織再生、抗衰老、抗炎抗敏和免疫調(diào)節(jié)等多種功能,已經(jīng)在功能性護膚和抗衰、再生修復(fù)等輕醫(yī)美項目中廣泛應(yīng)用,并取得了良好效果。而且,外泌體還開始應(yīng)用于毛發(fā)管理領(lǐng)域,改善脫發(fā)和促進頭發(fā)生長。
● 外泌體的純化
在實際的應(yīng)用中,混合了所有成分的外泌體是不被接受的,獲得高純度的外泌體對后續(xù)的研究應(yīng)用至關(guān)重要。例如,尋找針對某種腫瘤的無癥狀形式有特異性的外泌體;早期卵巢癌或胃腸道癌癥,需要純度更高的外泌體群體。
常用的純化方法有局限
目前,外泌體領(lǐng)域已經(jīng)從純粹的科學研究轉(zhuǎn)向了產(chǎn)業(yè)化,在工業(yè)化放大生產(chǎn)中如何實現(xiàn)外泌體的大規(guī)模分離純化,是急需解決的問題。
市場對于外泌體常見的純化方法主要有:超速離心法(UC),多聚物沉淀法(PP),免疫磁珠法,分子排阻法(SEC),切向流過濾(TFF),而這些方法都存在一定的局限性,要么是純度低,要么是產(chǎn)量低,或者是操作工藝復(fù)雜,成本高等,且大都是科研級別的。
● 外泌體的純化工藝方案
科諾賽擁抱市場需求,針對外泌體純化的現(xiàn)實問題,結(jié)合自有的超大孔色譜技術(shù),開發(fā)出了適合外泌體分離純化的解決方案。由于外泌體的分子量較大(30~150nm),傳統(tǒng)的填料沒辦法純化這個大小級別的物質(zhì),超大孔填料是必然的選擇。MoSphere? 70X DEAE/Q是科諾賽自主研發(fā)的微米級孔徑的層析介質(zhì),對于外泌體的純化,有非常好的效果。
方案一 排阻層析法(適用于工業(yè)級別)推薦此方法
第①步 復(fù)合模式層析純化:
使用Crysto shell 400(陰離子交換與疏水雙重功能)復(fù)合模式層析介質(zhì),吸附宿主細胞雜質(zhì),外泌體分子量大,被排阻在外直接流穿。
PS:Crysto shell 400相比Capto Core 400孔徑更小,可確?;厥章?。
第②步 離子交換層析純化:
使用MoSphere? 70X DEAE / Q超大孔陰離子交換層析介質(zhì),進行外泌體的精純。
PS:MoSphere? 70X DEAE / Q具有微米級孔徑,載量更高,傳質(zhì)速度更快。
方案二 疏水層析法(適用于工業(yè)級別)
第①步 疏水層析純化:
使用Butyl Chromrose? 4FF疏水層析介質(zhì),去除宿主細胞等雜質(zhì)。
第②步 離子交換層析純化:
使用MoSphere? 70X DEAE/Q超大孔陰離子交換層析介質(zhì),捕獲外泌體。
PS:MoSphere? 70X DEAE / Q具有微米級孔徑,載量更高,傳質(zhì)速度更快。
配方案流程圖
方案三 分子尺寸排阻法(適用于科研級別)
凝膠過濾層析純化:
使用Chromrose? CL4B凝膠過濾層析介質(zhì),根據(jù)不同粒徑大小的顆粒流經(jīng)層析柱的時間不同的原理,從不同樣本中分離出外泌體。
外泌體的純化方案也不止以上這三種,也可以根據(jù)實際需求使用各種方法結(jié)合的方式,下游純化是一個錯綜復(fù)雜的過程,因地制宜的根據(jù)實際情況調(diào)整工藝方案是最明智的選擇。
踏實做事走得更遠
隨著外泌體研究的逐漸明朗,商業(yè)化放大需求越發(fā)強烈??浦Z賽的超大孔色譜分離技術(shù)及產(chǎn)品,可以有效滿足工業(yè)化生產(chǎn)中外泌體的大規(guī)模分離純化需求。
科諾賽在下游純化領(lǐng)域取得的成績,市場有目共睹。隨著一個又一個應(yīng)用案例的成功,純化工藝也會越來越成熟,產(chǎn)品也會越來越精良。
看起來,踏實做事的科諾賽,正在走向更遠的地方。