AFM:通过检测泪液外泌体诊断癌症的智能隐形眼镜

来源：中国生物技术网2022-08-24 11:11

在这项新的研究中，该团队设计了一种基于抗体偶联信号微室的隐形眼镜(ACSM-PCL)平台，用于检测和捕获眼泪中的完整外来体。

外泌体是由30-120nm的小细胞分泌的细胞外囊泡，携带其来源细胞的各种分子成分，包括蛋白质、脂质、mRNA和microRNA。它们可以从许多类型的细胞中释放，包括树突细胞、淋巴细胞、血小板、肥大细胞、上皮细胞、内皮细胞和神经元等。并存在于几乎所有体液中，如血液、唾液、尿液和眼泪。

最初，外来体被认为是细胞清除不想要的成分的“垃圾袋”。然而，越来越多的证据表明，外来体在细胞间通讯和癌症转移中起着至关重要的作用。因此，科学家们开始尝试将其作为癌症的潜在生物标志物，并将其应用于各种生物医学领域。然而，传统的基于microRNA分析的检测方法至少需要18个小时才能分离出外来体，并且需要昂贵且占空间的实验室设备。因此，这些发挥重要作用的潜在生物标志物的应用是有限的。

2022年8月10日，来自寺崎生物医学创新研究所(TIBI)的研究人员在《高级功能材料杂志》上发表了一篇题为：一种包含隐形眼镜的微室，用于泪液外泌体的无创检测。

研究团队开发了一种智能隐形眼镜，嵌入了结合抗体的微腔，可以轻松捕获泪液中的外来体，从而为癌症提供了一个简单、快速、灵敏、经济、无创的支持性诊断平台。研究小组表示，这一突破有望为廉价的一刀切疾病筛查计划打开大门。

在这项新的研究中，该团队设计了一种基于抗体偶联信号微室的隐形眼镜(ACSM-PCL)平台，用于检测和捕获眼泪中的完整外来体。研究人员表示，眼泪是比血液、尿液和唾液更理想、更清洁的外来体来源。

ACSM-PCL具有高的光学透明度、机械性能、良好的生物相容性和对外泌体的敏感性，金纳米粒子比色法用于可视化捕获的外泌体。

ACSM-PCL能在pH 6.5-7.4(与人泪液的pH值相近)范围内检测到外来体，在牛血清白蛋白溶液中有很强的回收率。

该团队还通过使用替代方法来促进和优化ABSM氯的制备。在制造用于透镜的微腔(micro-chambers)时，研究人员使用直接激光切割和雕刻来代替传统的铸造，以保持微腔和透镜的结构。

此外，他们还优化了捕获抗体与ACSM-PCL微室结合的程序，并将不同的(阳性对照)检测抗体与金纳米颗粒结合，可以通过光谱进行可视化。两种抗体都特异于外来体上发现的两种不同的表面标记。

在最初的验证实验中，研究人员使用ACSM-PCL测试了10种不同组织和癌细胞系的上清液中分泌的外泌体。与阴性对照相比，在所有测试样品中观察到的光谱位移证实了ACSM-PCL捕获和检测外来体的能力。

随后，研究人员在测试从10名志愿者身上收集的不同泪液样本时获得了类似的结果。

在最后一个实验中，ACSM-PCL成功地在三种细胞系的溶液中识别出了外来体，这三种细胞系具有不同的表面标记，并使用了不同的抗体组合。该结果证实了ABSM-CL准确捕获和检测具有不同表面标记的外来体的能力。

外来体是生物标记和生物分子的丰富来源，可用于许多生物医学应用。因此，该团队开发的新方法将极大地促进科学家挖掘这种资源的能力。

他们表示，基于这些令人鼓舞的结果，ACSM-PCL有望成为从癌症到病毒等不同疾病的强大诊断工具。

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