目前用于外泌体单颗粒表征的平台众多,然而对各个平台间测定外泌体的效果对比却鲜有报道,这使得不同方法得出来的结果可能存在差异,影响结果的准确性。2020年8月5日来自约翰霍普金斯大学医学院的Kenneth
W. Witwer教授团队在BioRxiv上在线发表了题为"Characterization of extracellular
vesicles and artificialnanoparticles with four orthogonal
single-particle analysis
platforms"的文章,综合比较了外泌体单颗粒表征的四个平台,包括SP-IRIS(Single-particle
interferometricreflectance imaging sensing)、NTA(Nanoparticle tracking
analysis)、MRPS(Microfluidic resistive pulse sensing)、NFCM(Nanoflow cytometry measurement,NanoFCM)。通过不同方法对四个平台在颗粒粒径、浓度、荧光测定准确性等进行了深入对比,发现四个平台各自具有优缺点,供外泌体领域的研究者们参考。
纳米流式(Nano-flow cytometry, NFCM / NanoFCM)作为对比的平台之一,显示出其强大的功能和独特的优势。如在粒径检测方面,作者用4种不同粒径的二氧化硅(Silica)混合球和4种聚苯乙烯微球(Polystyrene, PS)的混合物在四个平台上测试,从图中可以看出不管是Silica还是PS混合球,NFCM都可以完美区分出4个峰;NTA基本就一个峰,无法分辨混合球;SP-IRIS也能较好对4个峰进行区分,但是从图可以看出其测定的点数相对较少,NFCM测定点更密集,通量更高,数据更具统计代表性(图2AD);MRPS分辨率较差,需要校正才能区分(图2C)。虽然SP-IRIS能够分辨出4个峰,但是文章最后作者提到SP-IRIS和MRPS需要用芯片检测样品,费用最高,而且上样浓度无法确定,往往一个样品需要多个芯片测试,并且芯片需要定制,芯片保存周期只有3周等缺点,所以作者认为SP-IRIS并不适合大规模应用。相反,NanoFCM基本无耗材,检测时间只要2-5 min,非常适用于样品大规模、快速检测。
图2 四个平台对4种二氧化硅混合球表征
图3 四个平台对4种聚苯乙烯混合球表征
图4 四个平台对颗粒浓度的表征
文章中作者还在其他方面对不同平台进行了对比,纳米流式(NFCM/NanoFCM)是唯一一个能在单颗粒水平同时提供粒径分布,颗粒浓度和荧光分析的平台。具体优势如下表:
1.NanoFCM灵敏度在四个平台中是最高的,粒径检测低至40 nm;
2.上样体积只需20μL,基本无耗材。
3.粒径分布和浓度测试在四个平台中都是最优的;
4.可以进行双荧光标记;
当然作者对其他方面也进行了对比,感兴趣的读者可以通过点击文章左下方阅读原文了解。相信随着纳米流式的广泛应用,会大大加速外泌体领域的研究和产业化进程。
表1 四大外泌体研究平台对比结果
Kenneth W. Witwer教授是约翰霍普金斯大学医学院的分子、比较病理生物学和神经学副教授。他曾担任该领域领先的科学组织——国际细胞外囊泡学会(ISEV)的秘书长和科学及会议执行主席,MISEV发起人。曾任美国国立卫生研究院(胞外RNA通信联盟,第一阶段)和美国环境保护局(FIFRA SAP)的科学顾问,兼《细胞外囊泡杂志》副主编。
来源于:厦门福流生物科技有限公司
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