5月16日，科技日報記者從中國科學院深圳先進技術研究院獲悉，該院楊慧研究員團隊提出了一種基于微納流控平臺的細胞外囊泡熒光標記新策略，以實現細胞外囊泡的精確測量和熒光成像。相關研究成果近日發表于化學綜合性學術期刊《中國化學快報》。
細胞外囊泡是由細胞主動釋放的、具有膜結構的納米級囊泡，其攜帶核酸、蛋白質和脂質等生物活性分子，可實現細胞間的物質交換。然而長期以來，由于細胞外囊泡百納米級的尺寸特性，使人難以對其進行可靠的可視化熒光檢測，限制了對細胞外囊泡的深入研究。
目前，常用的細胞外囊泡熒光標記方法主要包括：膜蛋白熒光探針標記和親脂性熒光染料標記。膜蛋白熒光探針體積大、空間位阻大，且細胞外囊泡膜蛋白豐度低、異質性強，極大限制了熒光標記效率；而親脂性熒光染料標記具有操作簡單、熒光強度高、分子尺寸小等優點，適用于細胞外囊泡的高效標記及下游檢測?！暗L期以來，受限于親脂性熒光染料本身的理化性質，較高染料濃度下其極易出現染料分子團聚，形成與細胞外囊泡尺寸大小相近的納米顆粒，產生假陽性信號，導致針對細胞外囊泡的檢測結果不準、測量出現偏差等問題?！睏罨壅f。
為解決上述難題，團隊提出了利用微納流控技術，通過對細胞外囊泡進行快速高效處理，增加細胞外囊泡膜的流動性，實現在極低染料濃度下的高效熒光標記。
什么是微納流控技術？
“這是一種利用微納米制造技術和流體力學原理，將微小流體、內容物在微米或納米通道內進行控制、操縱和分析，實現流體、內容物的輸運、混合、分離和反應等操作的技術，具有反應速度快、通量高、可多功能集成等優點?！睏罨劢榻B，在細胞外囊泡熒光標記實驗過程中，細胞外囊泡與熒光標記分子一同輸入微納流控芯片。
通過與細胞外囊泡大小近似的納米通道的精準處理，以及流體在納米通道與微米通道間流體動力學特性快速變換所產生效果的共同作用下，該芯片可增加細胞外囊泡膜的流動性，提高其與熒光標記分子之間的碰撞效率，從而在極低染料濃度下實現細胞外囊泡的高效熒光標記。對比目前實驗操作流程的“金標準”，該方法可在染料濃度大幅降低的條件下，極大提高細胞外囊泡的熒光標記效率，從而實現了高效的細胞外囊泡流式檢測及細胞內熒光成像。
細胞外囊泡熒光標記技術是當前研究的熱點之一，對細胞外囊泡的生物學功能解析具有重要意義。此項研究提出的基于微納流控平臺的高效細胞外囊泡熒光標記方法，為細胞外囊泡研究提供了新思路和技術支持。楊慧表示，該方法在未來有望推動細胞外囊泡的精確測量及熒光成像技術的發展，成為一種強大而通用的技術平臺。
