胞外囊泡异质性无标记表征技术研究进展

胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs)是细胞在信息传递和环境调控时产生的磷脂双分子层膜包裹的囊泡(尺寸为30～1000 nm).近十五年,其生物及临床相关研究发展迅猛,已被视为是细胞间信息传递、癌宿主调节等动态过程的关键因素之一.尽管胞外囊泡具有重要的生物学功能,但其尺寸小、结构脆弱且易聚集,传统生化分析和检测技术难以对其实现精准表征.目前, EVs相关的大多数表征技术采用“批量分析”形式,仅提供大量外泌体的平均结果.为了加深对胞外囊泡异质性的认识,以单个EVs为目标的表征技术将成为新的趋势.本文概述了单颗粒水平胞外囊泡表征的光学和非光学的无标记表征方法,包括拉曼显微、等离激元技术、原子力显微和电子显微技术等.相比于传统整体分析方法,单颗粒水平胞外囊泡表征能够提供更加丰富的信息,在生物医药基础研究领域有着广阔前景.     

基于适体识别及杂交链式反应放大信号检测细胞外囊泡

利用在细胞外囊泡表面高度表达的特定蛋白作为靶标识别细胞外囊泡,可用于检测癌症相关的细胞外囊泡。基于此,提出了一种同时捕获和定量细胞外囊泡的检测方法。将核酸适配体修饰在单分散聚苯乙烯微球上,可特异性捕获细胞外囊泡;通过适配体触发的杂交链式反应放大荧光信号,可提高检测灵敏度。优化条件下,将本方法用于检测MCF-7细胞衍生的细胞外囊泡,体系的荧光强度变化值与细胞外囊泡浓度的对数在1.7×10³～1.7×10⁶ particle/μL范围内呈良好的线性关系,相关系数(R²)为0.9984,相对标准偏差(RSD)为1.6%。     

基于微流控芯片的细胞外囊泡分离技术研究进展

细胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）是脂质双分子层包绕形成的半球状囊泡。研究表明EVs存在重要的生物学功能，同时EVs排放的数量、种类以及内含蛋白质、脂质或RNA等构成变化与疾病密切相关。EVs的研究将有助于理解其生物学功能和作用机制，同时也有望用于疾病的诊断和治疗，因此拥有巨大的临床应用前景。从复杂的体液样品中分离捕获EVs是实现基于EVs开展医学研究以及临床诊断的前提，但是目前绝大多数的EVs分离捕获仍然是采用传统分离手段，纯度低、效率差，迫切需要高效和高选择性的EVs分离手段。先进的微流控芯片技术具有微型化、集成化和自动化的优势，利用微流控芯片的EVs分离技术研究已成热点，本文围绕相关研究的最新进展进行了综述。     

循环肿瘤细胞及细胞外囊泡的纳米检测技术

肿瘤液体活检通过对体液中生物标志物的检测实现疾病的精准诊断,对于恶性肿瘤的早期诊断和动态监测至关重要。循环肿瘤细胞(CTC)是肿瘤组织释放到血液中的肿瘤细胞,细胞外囊泡(EV)是由细胞分泌的膜囊泡,二者都携带肿瘤分子信息,并与肿瘤进展和转移密切相关,是重要的液体活检生物标志物,并且在检测方法和临床意义方面也有很多共性。纳米材料由于其高比表面积、独特的光、电、磁等物理化学特性以及易于功能化修饰等特点,被广泛用于CTC和EV的检测,以提高检测灵敏度和特异性,提供肿瘤形成、进展、转移和治疗反应的信息,具有很好的应用前景。本文回顾了在CTC和EV的特异性识别、高效捕获或分离、目标CTC或EV的鉴定等三方面的纳米技术进展,包括提高分子识别特异性的纳米材料表面识别探针功能化修饰以及捕获、鉴定的纳米材料和纳米技术的最新进展,总结了基于功能化纳米材料的液体活检技术的优势及挑战,为液体活检纳米技术的发展提供信息。     

细胞外囊泡的单颗粒分析技术

细胞外囊泡（Extracellular vesicles,EVs）是细胞分泌到细胞外基质中的纳米尺度的脂质小膜泡,携带着母细胞来源的各种生物活性分子,如蛋白质、核酸、脂质等,是细胞间沟通交流的信使。EVs参与免疫调控、血管新生、疾病发生、肿瘤转移等生理病理过程,广泛存在于各种体液中,在液体活检、疾病治疗中显示出巨大的应用前景,也因此成为生命科学领域炙手可热的前沿研究方向。然而EVs在粒径、生化组成等方面具有高度的个体差异性和多样性。因此,迫切需要发展EVs的单颗粒分析技术以精准表征EVs亚群的分子组成,深入了解其生物学功能,促进EVs临床诊断与治疗应用的发展。该文针对近年来发展的EVs的单颗粒分析技术进行综述,从检测原理、性能和应用范围等方面对这些技术进行讨论,并对单颗粒表征技术未来的发展趋势进行了展望。     

尿液细胞外囊泡的单颗粒水平多参数定量表征

尿液来源细胞外囊泡(Urinary extracellular vesicles, uEVs)作为新一类液体活检标志物,在疾病诊断、治疗监控领域具有广阔的应用前景。然而,由于缺乏相应的表征技术,研究者对于纳米尺度uEVs的粒径分布、颗粒浓度以及生化表型等均缺乏了解。EVs具有高度个体差异性和多样性,因此迫切需要发展高通量、多参数的单颗粒检测技术。基于本研究组前期工作中结合瑞利散射和鞘流单分子荧光检测技术研制的纳米流式检测装置(Nano-flow cytometer, nFCM),本研究对超速离心法纯化得到的uEVs的纯度、浓度、粒径、DNA、RNA和蛋白标志物在单颗粒水平进行多参数定量表征,其中EVs的检测限低至40 nm。结果表明,uEVs的纯度高达92%,10位健康受试者uEVs的颗粒浓度主要分布在3.0×10⁹～8.9×10¹⁰个/mL之间,粒径主要分布在40～120 nm之间。DNA和RNA主要位于较大粒径的uEVs的内部,且颗粒之间的丰度存在很大的异质性。此外,使用nFCM对蛋白标志物CD9、CD63、CD81和CD24的阳性比率进...     

外泌体在糖尿病治疗中的研究进展

糖尿病（DMs）是威胁人类健康的严重代谢性疾病,其发病机制尚未明确,致病原因颇多。现已有多种糖尿病治疗方案,如注射外源胰岛素、植物源性天然产物、干细胞疗法等,但均存在难以改善胰岛β细胞、生物利用度差、免疫排斥等问题,因此亟待开发更加安全有效的治疗方案。外泌体（Exosomes）作为一种细胞分泌的囊泡,含有细胞内所有重要物质,且参与细胞间信息与物质传递,随着间充质干细胞等糖尿病有效治疗方案的逐步问世,同时包含多类同类物质的外泌体在糖尿病治疗中的潜力也逐步凸显,其可以通过多种途径同时降糖的作用被报道。本文综述了近十几年外泌体在Ⅰ型糖尿病（T1DM）与Ⅱ型糖尿病（T2DM）中的治疗方案,并介绍了其分子机制与具体治疗作用,以便为促进外泌体治疗策略在临床中的落实和应用提供参考。     

外泌体递药系统及其在肿瘤治疗中的应用

癌症是世界上第二大死亡原因,其每年的发病率都很高。尽管现有的治疗方法在过去十年中取得了重大进展。但是由于现有多数抗肿瘤药物具有非特异性细胞毒性、生物相容性差和生物利用度低等缺点,导致化疗等方法的治疗效果较差。外泌体是由多种细胞分泌的囊泡,具有磷脂双层结构和纳米颗粒大小。它具有良好的生物相容性、高稳定性和良好的靶向性。在癌症治疗中,外泌体作为一种潜在有效的药物递送系统已经引起越来越多的关注。本文综述了外泌体作为靶向肿瘤药物载体的设计策略,并试图为基于外泌体的纳米载体在各种肿瘤治疗中的应用提供新的见解。     

赖氨酸在甘草次酸弹性囊泡形成过程中的作用机制

制备和评价含赖氨酸的甘草次酸弹性囊泡, 并考察赖氨酸在囊泡形成过程中的作用机制. 在水合介质中加入赖氨酸, 利用薄膜-高压均质法制备甘草次酸弹性囊泡. 并合成了甘草次酸赖氨酸盐及其弹性囊泡作为对比制剂. 通过对粒径、zeta电位、包封率、相转变温度、变形性和体外经皮渗透性的测试, 考察赖氨酸在甘草次酸弹性囊泡中的存在形式及作用. 结果显示加入赖氨酸后, 甘草次酸弹性囊泡的粒径略有降低, 膜相转变温度降低, 包封率和囊泡变形性显著提高, 载药量提高近30倍(1.5 mg·mL-1), 并显著高于其赖氨酸盐所形成囊泡的载药量和弹性. 此外, 赖氨酸的加入使弹性囊泡的变形能力增加, 8 h累积透过量和皮肤驻留量分别提高4.3倍和9.2倍. 表明赖氨酸与甘草次酸形成离子缔合物, 促进甘草次酸参与膜的形成, 使膜的流动性增加, 赖氨酸与弹性囊泡对提高囊泡载药量起协同作用.     

血清外泌体的蛋白质组分析及其在骨质疏松中的应用

外泌体是细胞分泌的微小具膜囊泡，作为重要媒介参与细胞间的信号传递，已在疾病的诊断和治疗中发挥独特作用。骨质疏松症是全身性骨代谢疾病，容易引起骨密度减少并导致骨折，在老年人群中发病率很高，目前急需发展特异性体液诊断技术。本论文采用超速离心的方法，对血清中的外泌体进行了分离富集和表征，并采用液相色谱-质谱进行了外泌体蛋白质组学分析，共鉴定到了179个外泌体蛋白质，主要参与防御响应和免疫应答等生物过程。针对来自正常对照组、骨量减少组和骨质疏松组的血清样本，分离富集其中的外泌体，通过免标记定量蛋白质组学分析，分别鉴定到188、224和185个蛋白质。定量分析显示17个蛋白质的表达量在骨质疏松组和骨量减少组有显著改变（p<0.05），包括Integrin β 3、Integrin α 2 β 1、Talin 1和Gelsolin等，说明人体骨质在衰变过程中发生了系统性变化，并体现在血清外泌体中。该研究可为骨质疏松研究提供潜在的分子标志物，有助于阐明其病变机制。     

聚二乙炔囊泡的制备及其在医疗检测领域的应用

聚二乙炔(Polydiacetylene, PDA)因具有独特的光学及电子特性而受到广泛关注。两亲性共轭二乙炔(Diacetylene, DA)单体在一定条件下可以自组装成囊泡结构,紫外线辐射后,经1,4-加成聚合得到聚合物PDA囊泡。PDA在环境刺激下经历颜色和荧光变化,而PDA囊泡的类细胞膜结构使其具有很好的仿生特性,因此PDA囊泡可以用于细菌、病毒、酶等的检测以及疾病诊断和药物控释。本文介绍了PDA囊泡传感系统的制备以及固相聚合和颜色变化的机理,综述了PDA囊泡传感系统在医疗检测领域的研究和应用进展,并对PDA囊泡传感系统存在的问题和未来发展方向进行了总结和展望。     

高稳定性荧光纳米SiO2的合成及其在磷脂巨型囊泡成像中的应用

在不同类型醇溶剂中,通过改进St?ber法合成了三种不同粒径的荧光纳米SiO2颗粒,并将其应用于磷脂巨型囊泡的成像.荧光光谱法检测数据显示,荧光纳米颗粒的粒径大小对荧光强度影响巨大,纳米颗粒粒径越小的荧光强度及存储稳定性越强;激光共聚焦显微镜检测结果及光漂白实验证实,所合成的荧光纳米SiO2颗粒具有较佳的荧光稳定性.荧...     

可聚合囊泡体系(烯丙基-二甲基-十二烷基溴化胺和十二烷基硫酸钠)在溶液中的盐效应

高稳定的囊泡广泛用于制作生物模型、药物输送以及合成纳米材料的模板。获得高稳定囊泡结构的重要方法之一是用聚合反应固定囊泡结构。作为可聚合囊泡制备的前期基础工作,研究了一种可聚合的囊泡体系：1-丙烯基－2,2,二甲基－十二烷基溴化胺（ADDB）和ADDB与十二烷基磺酸钠（SDS）的等摩尔比混合体系。该囊泡体系即使在高浓度盐水中也能够自发地形成均相的囊泡溶液。在聚合之前,采用动态激光光散射（DLS）、冷冻蚀刻透射电镜（FF-TEM）技术研究了可聚合囊泡的盐效应。DLS测试发现没有盐存在时,囊泡大小为83 nm,盐的浓度增加到250 mmol/L时,囊泡尺寸增大到250 nm。然而继续增大盐浓度到1000 mmol/L, 囊泡尺寸减小到180nm. FF-TEM结果发现盐浓度小于150 mM时, 单个囊泡为70 nm左右,然而明显存在囊泡的絮凝与融合;当盐浓度增加到400 mM时,单个囊泡尺寸减小到20 nm. 因此DLS 观测到囊泡尺寸增大的原因是由于囊泡的絮凝与融合;而尺寸减小的原因是由于在高盐浓度下,盐屏蔽了带电颗粒之间的静电相互作用,在熵增的驱使下,大囊泡变成小囊泡。     

气相色谱-质谱法测定EVA发泡材料中的甲酰胺北大核心CSCD

乙烯-醋酸乙烯树脂(EVA)具有良好的发泡性能和优异的回弹耐老化性、耐龟裂性,因而广泛用于如地垫、鞋垫用发泡片材及其它发泡体如童车轮、隔音板、汽车零部件、缓踏板、体操垫、游艇防护板等[1]。然而EVA发泡材料常含有对人体有害的甲酰胺,其来源主要是发泡剂偶氮二甲酰胺在受热发泡过程中分解产物甲酰胺的残留[2]。甲酰胺对人的皮肤黏膜和眼睛有刺激作用。     

Bootstrap方法在能力验证统计分析中的应用北大核心CSCD

由于经济全球化和高科技迅猛发展的需要,我国许多实验室已通过了中国合格评定国家认可委员会（CNAS）的认可,还有许多实验室正在准备认可。在实验室认可活动中利用实验室间比对的能力验证活动是一项非常重要的内容,它受到国际实验室认可合作组织及世界各国实验室认可组织的高度重视。能力验证是利用实验室间的比对来判定实验室和检查机构能力的活动[1-2],     

马齿苋在化妆品中的应用及功效研究进展北大核心CSCD

马齿苋属药食同源中药材,有着极高的药用价值和食用价值。近年来,马齿苋在日用化工领域,尤其是在化妆品领域应用甚广。许多化妆品公司开发的面膜、精华、护肤水和洁面乳等美容产品均添加了其活性成分,但相关的化妆品主要添加了马齿苋醇提物,而添加其水提物成分如多糖、多酚的美容产品较少。新剂型的出现丰富了马齿苋在化妆品经皮递送系统方面的研究,未来可以开发如脂质体、传递体和β-环糊精等新型载体。此文简要地对马齿苋的活性成分、在化妆品中的功效例如美白、抗氧化和抗光老化等以及其在化妆品领域的应用情况进行总结,并对马齿苋在化妆品原料的开发应用上提出建议并进行展望。     

半花菁类近红外荧光探针在细胞内pH监测中的应用EI北大核心CSCD

pH异常变化与癌症和神经退行性等各种疾病相关,监测p H的变化对研究病理状况至关重要。本文设计合成了一种新型的p H荧光探针MC-p H。该探针最大发射波长在近红外区,可有效避免生物样品自身荧光。探针MC-p H中亚胺基团的质子化与非质子化是荧光开关的关键。在酸性溶液中,MC-p H以亚胺离子形式存在,最大吸收波长为617 nm,最大荧光发射波长为663 nm。随着p H逐渐升高,探针MC-p H主要以亚胺形式存在,617 nm处的特征吸收峰强度逐渐降低,并在467 nm处出现新的吸收峰,且663 nm处的荧光强度急剧降低直至消失。探针MC-p H可以监测溶液中p H的变化,线性范围为p H 3.0~8.0,不受其他常见干扰物的影响,且具有良好的细胞渗透性,可监测He La细胞内p H的变化。