罗彻斯特大学的一组研究人员开发出了一种超薄膜，其孔径大小恰到好处，可以捕捉和展示细胞外囊泡 (EV)，这是一种微小的细胞物质包，可以提供有关身体状况的重要信息。
图片来源：罗彻斯特大学插图/Erik Patak
该方法采用超薄膜来捕获被称为细胞外囊泡的小包细胞物质。
细胞向血液、唾液和其他体液中释放出数十亿个被称为细胞外囊泡 (EV) 的微小细胞物质包。这些 EV 携带着关键信息，包括来自其来源细胞的蛋白质和遗传物质，可帮助了解人体的当前状态。科学家看到了 EV 在诊断和治疗方面的巨大潜力，但在开发快速且经济高效的方法方面面临挑战。
在一项发表于Small的研究中，罗彻斯特大学的研究人员概述了一种使用超薄膜轻松识别 EV 以进行快速液体活检的新方法。这种方法称为液体活检捕获和显示 (CAD-LB)，有望快速且经济地诊断癌症，并评估用于治疗疾病的疗法的进展。
简化液体活检“通过在血液或其他体液样本中寻找这些细胞外囊泡及其携带的生物标志物，你可以找到身体出现问题的重要线索，”William R. Kenan Jr. 生物医学工程教授兼研究负责人 James McGrath 说道：“这个想法已经存在了一段时间，但之前需要许多净化步骤才能将 EV 与生物流体的其他成分分离。CAD-LB 更简单、更快速，这使其具有更复杂方法所缺乏的临床应用潜力。”
该团队开发了超薄膜，其孔径大小恰好可以捕获 EV。一旦采集血液样本，就会对其进行快速处理，用移液器将其注入膜上，然后直接在显微镜下进行分析。通过计算与所评估疾病的生物标记物一起发光的孔数，用户可以快速估计出该疾病在体内的流行程度。
检测免疫蛋白并制定治疗方案除了概述 CAD-LB 方法外，该研究还展示了该方法识别 EV 上关键免疫调节蛋白的能力。这些蛋白质在帮助人体对抗肿瘤方面发挥着重要作用，并且可以预测患者对免疫疗法的反应程度。
“CAD-LB 目前灵敏度足够高，可以检测到处于可治愈阶段的某些癌症，这表明该技术具有癌症筛查的潜力，”论文合著者、罗彻斯特大学医学中心泌尿外科系研究助理教授 Jonathan Flax 说道：“它还可用于预测患者特定的免疫疗法选择，即引导免疫系统瞄准并消灭癌细胞的治疗方法。”
McGrath 对本文第一作者、生物医学工程博士生塞缪尔·沃克 (Samuel Walker) 在该研究中的领导作用表示感谢，并感谢威尔莫特癌症研究所和 UR Ventures 的技术发展基金提供的关键资金支持。
参考文献：Samuel N. Walker、Kilean Lucas、Marley J. Dewey、Stephen F. Badylak、George S. Hussey、Jonathan Flax 和 James L. McGrath 撰写的“利用超薄纳米多孔氮化硅膜上的“捕获和显示”技术快速评估单个细胞外囊泡上的生物标志物”，2024 年 10 月 2 日，Small。DOI ：10.1002/smll.202405505
来源：罗彻斯特大学
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