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技術(shù)文章

直面外泌體純化挑戰(zhàn)，切向流過(guò)濾如何勝出

閱讀：1406 發(fā)布時(shí)間：2024-12-16

近年來(lái)，醫(yī)美界新刮起一陣外泌體風(fēng)潮，作為醫(yī)美新寵，外泌體更被喻為“抗衰圣品"。同樣科學(xué)界對(duì)外泌體也是大力追捧，無(wú)論是基礎(chǔ)研究還是技術(shù)開(kāi)發(fā)都呈現(xiàn)指數(shù)上升。研究方向百花齊放，外泌體可作為診斷標(biāo)志物，獲取疾病相關(guān)信息的試驗(yàn)診斷，比如腫瘤早期診斷、療效的預(yù)后評(píng)估；作為治療制劑，對(duì)其攝取臟器具有治療作用，甚至可以通過(guò)工程改造來(lái)增加其藥用范圍。作為藥物遞送工具，可以通過(guò)對(duì)外泌體內(nèi)外蛋白進(jìn)行修飾及藥物攜載，以提高其靶向性及遞送效率。

PS:小編最近也跟很多做外泌體的同行交流。

外泌體提取和純化

外泌體的分離多采用超速離心、磁珠免疫捕獲、沉淀或過(guò)濾幾種方法，這些方法僅適用于前期研究，對(duì)于后期工藝放大難以滿(mǎn)足，限制了規(guī)?；a(chǎn)藥品級(jí)外泌體治療產(chǎn)品供臨床使用。致使有效的外泌體提取和純化工藝技術(shù)成為外泌體治療市場(chǎng)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)阻礙。

外泌體純化的挑戰(zhàn)

外泌體純化對(duì)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)提出的技術(shù)挑戰(zhàn)主要來(lái)自于其結(jié)構(gòu)與環(huán)境間相互作用，它們的脂質(zhì)包膜使它們?nèi)菀资艿蕉喾N作用力的影響。ji端pH值會(huì)改變能夠穩(wěn)定外泌體包膜的靜電和金屬親和作用，表面活性劑和有機(jī)溶劑也可以破壞脂質(zhì)成分，過(guò)高的糖和鹽濃度會(huì)通過(guò)滲透性休克誘導(dǎo)結(jié)構(gòu)損傷。外泌體包膜的結(jié)構(gòu)大且脆弱，容易受到剪切力的影響。所有這些特點(diǎn)限制了適用于外泌體純化的方法條件范圍。

切向流過(guò)濾技術(shù)在外泌體純化的應(yīng)用

目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種探索，借鑒細(xì)胞治療中病毒載體的純化工藝的技術(shù)措施，采用切向流過(guò)濾技術(shù)進(jìn)行濃縮和洗濾。同樣是不耐受高剪切力的大生物分子，同樣面臨工藝線性放大摸索的技術(shù)難題，切向流技術(shù)顯然是很好的解決思路。外泌體能耐受不高于4000s^-1的剪切力，利用切向流過(guò)濾技術(shù)，保持剪切力不變，可以通過(guò)放大膜面積來(lái)實(shí)現(xiàn)線性放大的工藝需求。

對(duì)于剪切力敏感的樣本，選擇一款帶有數(shù)據(jù)監(jiān)控的自動(dòng)化設(shè)備顯然是很有必要的。可以實(shí)時(shí)監(jiān)控壓力情況、剪切力情況，尤其是在研發(fā)階段的工藝摸索，可以降低條件摸索的復(fù)雜性，操作的簡(jiǎn)便性，可以縮短整個(gè)工藝開(kāi)發(fā)的時(shí)間，無(wú)形的降低了研發(fā)成本。

切向流過(guò)濾系統(tǒng)

TunerSystems研發(fā)型自動(dòng)化過(guò)濾系統(tǒng)/外泌體純化系統(tǒng)是一款理想的生物工藝開(kāi)發(fā)研發(fā)階段自動(dòng)化切向流過(guò)濾系統(tǒng)，適合處理小體積的料液微濾和超濾，最高可處理量15L，循環(huán)體積可低至10mL。