外泌体为肿瘤的体外诊断提供大量的生物标志物，在肿瘤的早筛、预后方面有巨大的应用潜力。现有的分离和检测方法通常存在多种局限性，不太适用于小体积临床样本中外泌体的分离提取。因此，开发微型化和高灵敏度的外泌体提取检测平台对于推动外泌体的临床应用尤为重要。近日，华东理工大学叶邦策教授团队在AnalyticalChemistry杂志发表题为“Rapid On-Chip Isolation ofCancer-Associated Exosomes and Combined Analysis of Exosomes and ExosomalProteins”的研究论文 (2022 May 16. doi:10.1021/acs.analchem.2c01187)。报道了一种具有多重限制结构的微流控芯片用于外泌体的分离富集，和基于多重适配体及苝四酸二酰亚胺衍生物（PTCDI复合物）的信号开关策略进行外泌体表面蛋白表达量分析。华东理工大学生物工程学院叶邦策教授和团队青年教师徐慧颖为论文共同通讯作者，硕士生郑璐为论文第一作者。
该策略采用磁珠修饰的Ca2+离子依赖性的磷脂酰丝氨酸（PS）结合蛋白和外泌体表面暴露出的PS特异结合，在微流控芯片中利用所设计的“水滴状”微柱阵列结构可有效提高磁珠和外泌体的碰撞机会，从而快速、高特异性识别肿瘤来源的外泌体提升捕获效率，在金属离子螯合剂的作用下收集到完整的外泌体。PTCDI是一种具有光稳定性、热稳定性和高荧光量子产率的化合物，当PTCDI 在适配体上通过自组装聚集时，由于单链适配体的磷酸阴离子与PTCDI 中的两个铵离子之间的静电相互作用，其强荧光将被淬灭。在纯化后的外泌体存在时，适配体优先与特定的外泌体表面蛋白结合，静电相互作用减弱带来荧光恢复。其荧光信号恢复值与外泌体表面表达的蛋白靶点含量呈正相关。该芯片只需25 μL 样品，于1.5 h 内即可完成外泌体提取过程，应用于外泌体分析时检测限低至8.69×103 个粒子/mL，线性范围横跨6 个量级，可识别出不同细胞系外泌体表面蛋白表达量的细微差异，同时也适用于临床样本中外泌体含量分析。这种简单和快速的外泌体分离分析策略有望作为液体活检工具，成为临床诊断的初步筛选平台，在肿瘤的诊断监测方面有重要意义。图1（A）外泌体在微流控芯片上的分离过程（B）PTCDI-Aptamer荧光信号转导示意图Rapid On-Chip Isolation ofCancer-Associated Exosomes and Combined Analysis of Exosomes and ExosomalProteins, Anal Chem. 2022 May 16. doi: 10.1021/acs.analchem.2c01187.外泌体资讯网 Anal. Chem. | 华东理工大学叶邦策教授团队：一种用于外泌体分离富集的微流控芯片和表面蛋白分析策略
