液体活检再添“神器”，癌症早期诊断又有“新招”！

检验医师

一项由韩国蔚山国家科学技术研究所（UNIST）生命科学教授Yoon-Kyoung Cho领导完成的最新研究发明了一项新技术，可以有效检测出尿液或血液中的癌症生物标记物。

他们开发了一种新型设备，一个叫做Exodics的集成离心微流体平台，可以分离出尿液中的细胞外膜泡（EVs）。这项研究成果发表在ACS Nano上，该研究团队期望这种设备可以用于临床，通过检测基于EVs的生物标记物进行癌症诊断。

EVs是细胞来源的纳米膜泡（直径在40-1000 nm之间），大多数体液中都有EVs，它们在细胞间交流环节发挥重要作用，同时涉及调节不同细胞功能的生物学信号传导。

尽管EVs作为不同疾病的诊断和预后指标的意义越来越重要，但是目前使用的分离和分析EVs的方法需要复杂的操作，同时很耗时。例如分离EV最常用的超速离心也涉及很耗时的步骤（涉及离心、获取大体积样品等），同时获得的产物产率低、纯度不高。

为了克服这些问题，Cho教授及其团队开发出了一个芯片实验室平台，可以快速、有效分离并分析原始生物样品中纳米尺度的EVs，如细胞培养基上清液或者癌症病人尿液等。

“Exodics由圆盘状芯片上的两个独立的过滤单元组成（分别为20 nm和600 nm），可以同时加工两种不同的样品。”论文第一作者Hyun-Kyung Woo说道，“一旦旋转芯片，尿液样品就会通过两个纳米过滤器，从而收集粒径在20-600 nm之间的尿液EVs。”

纳米多孔滤膜的这种孔径设置可以有效地将EVs和蛋白及细菌分离开。通过芯片酶联免疫吸附试验（ELISA）检测发现该设备可以直接分离并检测出膀胱癌病人的尿液EVs。

“通过使用Exodics，我们可以在30分钟内将原始样品中的EVs分离出来。”Cho教授说道，“样品通过离心力穿过滤膜的过程是自动完成的，可以有效回收富集的EVs。”

在这项研究中，该研究团队使用笔记本大小的离心微流控系统分析了来自膀胱癌病人的尿液EVs，结果发现30分钟内该设备可以完全收集尿液样品中20-600 nm的EVs。

“芯片ELISA检测发现膀胱癌病人尿液EVs表面高表达CD9和CD81，表明这种方法在临床上具有应用潜力，可以通过检测尿液来源的EVs生物标记物进行癌症诊断。”论文的共同第一作者Vijaya Sunkara说道。

“我们现在正在进行进一步研究以确定该设备通过收集EVs诊断一系列疾病的准确率。”Cho教授说道，“我们希望这个设备能够促进肿瘤生物学研究，同时加速旨在个性化医疗的基于EV的液体活检。”


来源：转化医学网