近日，麻省理工學(xué)院（MIT）和杜克大學(xué)（Duke University）的研究人員在《PNAS》上發(fā)表文章，他們開發(fā)了一種新型設(shè)備，能利用聲波技術(shù)，快速從血液樣品中分離外泌體（exosome）。在精準醫(yī)療時代，這項技術(shù)可能在未來的疾病診斷和治療中發(fā)揮重要作用。

外泌體是細胞分泌的一種納米級別的小囊泡，直徑約為30至150納米，它們攜帶重要的信息，包括蛋白質(zhì)、miRNA等，幫助細胞之間通信。以前的研究表明，外泌體內(nèi)容物可以作為諸如癌癥，神經(jīng)變性疾病和腎臟疾病等疾病的標志物。盡管它對疾病診斷非常重要，但現(xiàn)有的外泌體分離方法需要高速離心。它需要使用大型機器，耗費近24小時的時間才能獲得，非常不便。而高離心力也可能破壞囊泡。降低樣品的質(zhì)量。

這項研究有望解決這一難題。在論文中，研究人員們提供了一種通過微流體和聲學(xué)的獨特組合從體液樣品中捕獲外泌體的新穎方法。這種方法分離得到的外泌體，基本上不改變其生物或物理特征，為開發(fā)評估人類健康以及疾病診斷和進展提供了有吸引力的新方法。

他們開發(fā)的原始聲學(xué)分選裝置由兩個傾斜的聲學(xué)換能器和一個微流體通道組成。當這些傳感器產(chǎn)生的聲波相互碰撞時，它們形成產(chǎn)生一系列壓力節(jié)點的駐波。它原本被用于分選細胞——每當細胞或顆粒流過通道并遇到一個節(jié)點時，壓力會將細胞引導(dǎo)離開中心一點點。細胞移動的距離取決于大小和其他屬性（如可壓縮性），這樣，在到達通道末尾時，不同大小和性質(zhì)的細胞就能夠被分離開來。

為了分離外泌體，研究人員用兩個這樣的單元串聯(lián)構(gòu)建了一個裝置。首先，使用聲波從血液樣品中除去細胞和血小板。一旦細胞和血小板被去除，樣品進入第二個微流體單元，然后使用較高頻率的聲波將外泌體與稍大的細胞外囊泡分開。

這項工作的通訊作者之一，麻省理工學(xué)院材料科學(xué)與工程系科學(xué)家Ming Dao博士說：“聲波更溫和。而且在分離時，這些囊泡受處理的時間只有1秒鐘或更短。這是一個很大的優(yōu)勢?！笔褂迷撛O(shè)備，處理100微升未稀釋血液樣本只需要不到25分鐘。

研究人員們表示，這種新技術(shù)為研究“液體活檢”增添一個新的維度，并促進細胞外囊泡的臨床應(yīng)用，以了解難以進入的器官（例如人類懷孕期間的胎盤）的生理和健康。“這種新技術(shù)可以解決當前外泌體分離技術(shù)的缺點，如周期長，一致性差，產(chǎn)量低，污染以及完整性受損等。我們想要把提取高質(zhì)量的外泌體的過程簡化為按一個按鈕就在10分鐘內(nèi)獲得所需樣品一樣簡單?！毖芯咳藛T們說。

外泌體研究是多個生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的熱點方向，這個技術(shù)為我們提供了另一個了解疾病的手段，也將使未來的精準醫(yī)學(xué)更加便捷。(世聯(lián)博研(Bioexcellence)世聯(lián)博研Bioexcellence）