用于外泌体检测和分离的金胶体平台

背景介绍

Exosome是直径约为30-nm的小囊泡。

Exosome天然存在于体液中，包括血液、唾液、尿液和母乳，外泌体(Exosome)是活细胞分泌的来源于晚期核内体(也称为多囊泡体)的膜性囊泡。细胞胞质中的生物活性物质（DNA、RNA、蛋白质和脂质）被包裹在外泌体中，可在正常和病理条件下进入细胞外环境。

外泌体最初被认为是“垃圾”分子，现发现其在诊断和治疗方面具有无限的潜力，特别是在肿瘤方面。外泌体包含与癌症和多种疾病（神经退行性、代谢性、感染性等）有关的生物分子。由于外泌体可以从生物体液（血浆、尿液、脑脊液）中分离出来，因此它是一种非常有吸引力的替代侵入性活检的方法，可用于癌症诊断。当前外泌体分离常见的方法有：差速超速离心法、梯度密度离心法、试剂盒、凝胶排阻分离法、膜亲和试剂盒等诸多方法。外泌体分离之后常用的鉴定方法包括：外泌体电镜检测、NTA粒径检测、WB检测、外泌体免疫胶体金检测。

外泌体的检测、分离和鉴定的标准方法往往由于样品及浓缩方法不同，得到的外泌体纯度和浓度差别很大。这给后续鉴定工作增加了很多困扰如：不完全分离、耗时和产量低等，同时这也是外泌体市场面临的主要挑战。

技术简介

我们团队打造的胶体金平台是用于医学诊断和治疗的创新生物传感平台。

它可有选择性、特异性地检测、捕捉和鉴定外泌体。金纳米粒子（AuNPs）利用局部表面等离子体共振技术来检测生物分子(LSPR技术)，得益于AuNP的高灵敏度，金纳米粒子可稳定在胶体溶液中的整个表面上。

该生物传感平台由6个实体组成（图1），可允许通过沉淀快速分离外泌体。

图1：用于检测外泌体的连续层生物实体固定化的一个纳米颗粒的横截面

技术优势

多功能（检测多种生物分子）

精确定量生物液体绝对浓度（POC诊断）

方便使用

高灵敏度

与媒介完全隔离

隔离速度快(少于4小时)

更高产量

技术运用

已在各种应用中积极进行概念验证:

①rBGH乳中合成激素的检测

②MCF7乳腺癌细胞中的外泌体检测

③正在将技术转化为独特的手持式微流体装置(图2)

图二：用于检测和分离生物分子的胶体平台的微流体装置原理图

市场前景

诊断市场：年为1.86亿美元（-年的年复合增长率为40%）

治疗市场：年为万美元(-年的年复合增长率为28%)，包括疫苗、癌症、免疫紊乱、老年痴呆症、传染病、心脏疾病(再生潜力)和药物输送工具等。

合作机会

①美国临时专利申请

②技术开发和商业化的许可机会

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