小细胞外囊泡（sEV）是由细胞分泌的尺寸为40-200 nm的膜囊泡，其在介导细胞通讯、免疫调节、肿瘤的发生和转移等多种生理病理过程发挥重要作用。近年来，因为其良好的生物相容性、跨膜运输能力和在体液中的循环稳定性，sEV不仅被认为是最具潜力的癌症早期诊断标志物之一，也被广泛地用于药物输送、细胞成像以及癌症的治疗等。sEV的高效分离是其在众多生物医学应用中的首要步骤。然而，由于sEV尺寸小、密度低、与多种性质相近的颗粒（微泡体、凋亡小体、蛋白聚集体等）共存而导致分离难度大。
近期，中山大学戴宗教授、柳思扬副研究员团队以“Highly isolation and sensitive detection small extracellular vesicles by paper-based device”为题在化学领域权威期刊Analytical Chemistry发表了研究论文（DOI: 10.1021/acs.analchem.2c01378）, 报道了一种纸基sEV高效分离装置（sEV-IsoPD）。中山大学生物医学工程学院戴宗教授和柳思扬副研究员为论文的共同通讯作者，中山大学博士研究生张浪为论文第一作者。
这种sEV-IsoPD的工作原理如图一所示，研究人员将多孔膜与纸芯片相结合，以蠕动泵为驱动系统，通过尺寸过滤的方式去除样品中大颗粒的干扰，在纸芯片上原位生长金属有机框架（MOF）纳米颗粒共价偶联CD63抗体以选择性捕获sEV。MOF提供醛基作为抗体共价修饰位点，同时提高了纸芯片抗蛋白质非特异性吸附能力。被捕获的sEV可简单通过谷胱甘肽快速水解MOF实现无损释放用于下游应用及分析检测。
图一. sEV-IsoPD原理示意图 (a) 装置图；(b) 流路示意图；(c) 纸芯片制备示意图；(d) 分离捕获及检测示意图
实验结果表明，该sEV-IsoPD与超速离心法相比，具有更高的纯度（1.6倍）、产率（5.1倍）和回收率（7.5倍），成本更低（1%）、速度更快（8.3%）等显著优势。最后，得益于sEV-IsoPD对sEV的高效富集，研究人员构建了纸基ELISA快速检测方法，实现了对sEV的高灵敏可视化检测。由于MOF修饰的抗体/适配体可更换，该装置的分离检测对象具有极大的拓展性。同时该装置成本较低，且装置结构可以进一步改进，使得该策略在细胞外囊泡分离方面具有极高的应用潜力。参考文献：Highly Efficient Isolation and Sensitive Detection of Small Extracellular Vesicles Using a Paper-Based Device, Anal Chem. 2022 Jun 24. doi: 10.1021/acs.analchem.2c01378.
外泌体资讯网 Anal. Chem | 中山大学戴宗教授、柳思扬副研究员团队：MOF纸基复合装置用于小细胞外囊泡高效分离和灵敏检测
