Экзосомы представляют собой липидно-двухслойные наноразмерные мембранные частицы (обычно размером <200 нм), секретируемые многочисленными типами клеток. Поскольку экзосомы обладают естественным составом и функционируют как инструменты межклеточной коммуникации посредством переноса и доставки биомолекул, они продемонстрировали большой потенциал в области умной доставки лекарств и жидкой биопсии.
Однако из-за наноразмера (30-200 нм) и низкой плавучей плотности экзосом их выделение и очистка из сложных биологических жидкостей по-прежнему остается сложной задачей.
Недавно исследовательская группа под руководством профессора Янга Хуэя из Шэньчжэньского института передовых технологий (SIAT) Китайской академии наук разработала безметочную и биосовместимую встроенную систему магнитной сепарации для эффективного извлечения экзосом из супернатанта клеточной культуры.
Исследование было опубликовано в Lab on a Chip.
В этом исследовании исследователи построили систему магнитного разделения на кристалле без меток, основанную на принципе отрицательного магнитофореза. Основой системы является магнитный модуль со сверхвысокоградиентным магнитным полем, состоящий из симметрично расположенных постоянных магнитов, пермольных сплавов с высокой магнитной проницаемостью, а также массивов магнитных полюсов на кристалле.
На основе магнитного модуля система может генерировать сверхвысокий градиент магнитного поля в микрожидкостных каналах для извлечения образцов. Таким образом, могут быть собраны биологические образцы очень малого размера (в нанометрах), а разрешение по размеру для различения образцов разных размеров значительно улучшено по сравнению с существующими методами.
«При использовании массивов магнитных полюсов на кристалле градиент магнитного поля в микроканале резко увеличивается. Таким образом, отрицательное магнитофоретическое разделение на кристалле с размером нанометрового разрешения реализуется с использованием феррожидкости чрезвычайно низкой концентрации», — сказал доктор. Цзэн Линь, первый автор этого исследования. «Жизнеспособность биообразцов значительно повышается в феррожидкости низкой концентрации».
Кроме того, исследователи представили биосовместимый раствор феррожидкости, который может удовлетворить потребности в разделении экзосом и одновременном сохранении их биологической активности . Используя такую биосовместимую феррожидкость, система обеспечивает разделение экзосом с высокой чистотой и высокой скоростью извлечения.
«Предлагаемая микрожидкостная система открывает возможности для исследования экзосом и диагностики и лечения заболеваний на основе экзосом», — сказал профессор Ян.
Теги: кристалл, нанороботы, чип
