在人体复杂的生命活动中,存在着一种名为细胞外囊泡(Extracellular Vesicles, EVs)的微小信使。这些由细胞释放的纳米级囊泡,携带者源细胞的蛋白质、核酸等关键信息,在体液中循环,成为反映身体健康状况的“分子情报员”。精准地捕获和分析这些EVs,对于癌症、心血管疾病等重大疾病的早期诊断和病情监测至关重要。
近日,一项发表于ACS Sens期刊的重磅研究,为高效、无损地分离与定量EVs带来了革命性的解决方案。
创新的仿生纳米平台:Pep@RBC@MNs
研究团队构建了一种名为Pep@RBC@MNs的肽工程化仿生纳米平台。该平台设计精巧,以磁性纳米颗粒为核心,外层巧妙地“伪装”了一层红细胞膜,并进一步用一种能特异性结合EVs表面磷脂酰丝氨酸(PS)的肽配体进行修饰。这种独特的“伪装”策略赋予了平台卓越的生物相容性和抗污染能力,而肽配体则像精确的导航系统,确保了对目标EVs的精准捕获。
高效捕获与无损释放机制
实验结果展示了该平台惊人的捕获效率。红细胞膜的天然抗污特性和流动性,极大地减少了复杂生物液体中的非特异性吸附,并增强了肽配体的捕获能力。数据显示,该平台对乳腺癌细胞MCF-7来源的EVs捕获效率高达89.22%,远超传统方法。
更关键的是,释放过程同样高效且温和。通过简单的pH值调节,即可破坏肽配体与EVs的结合,实现囊泡的无损释放。释放后的EVs保持了其完整的生物结构和活性,且平台可重复使用,表现出极佳的稳定性。
集成电化学定量,实现高灵敏度检测
该平台不仅能“捕”和“放”,还能“数”。研究团队整合了一套高效的电化学定量方法,能够在不损伤EVs的前提下,对其进行精准计数。该方法检测范围宽,灵敏度极高,检测限低至1901 particles/mL,并且在细胞培养基和稀释血清等复杂环境中依然表现出优异的准确性和抗干扰能力。
广阔的临床应用前景
在实际应用测试中,该平台成功区分了乳腺癌细胞与正常乳腺细胞释放的EVs,并证明其分离的EVs能更好地保持生物活性,有效促进细胞迁移。此外,在心肌细胞保护研究中,该平台分离的EVs展现出与传统超速离心法相当的治疗效果,进一步验证了其强大的实用价值。
总而言之,这种集高效捕获、无损释放和精准定量于一体的仿生纳米平台,操作简便、成本效益高,为液体活检领域带来了突破性工具。它在乳腺癌等疾病的早期诊断、治疗监测方面展现出巨大潜力,有望推动相关生物医学和临床研究迈向新的高度。如果您想了解更多前沿的癌症诊疗资讯,或对具体治疗方案有疑问,欢迎访问MedFind抗癌资讯板块或使用我们的AI问诊服务获取专业信息。