【Experimental Techniques Series- Introduction to Exosome Extraction Methods】

Date: 2025-6-27

外泌體是一種由細胞自行生成的細胞外囊泡 (Extracellular vesicles, EV),會被細胞釋出,外圈結構是細胞膜,膜內帶有一些物質。外泌體存在於多種生物體液中,如血液、尿液和唾液。它們在多種生理和病理過程中扮演著重要的角色。由於外泌體能夠在細胞間轉移蛋白質、脂質和DNA、RNA等遺傳物質,所以在再生醫學、癌症研究、生技製藥等領域的生物醫學研究和臨床應用中受到極大關注。

        外泌體萃取方法主要有差速超高速離心法、密度梯度離心法、粒徑篩析層析法、沉澱法、免疫親和法、超濾法和切向流過濾法等。選擇合適的外泌體萃取方法,需要考慮樣品類型、純度要求、成本、效率等因素。

1. 差速超高速離心法 (Differential Ultracentrifugation, DUC): 基於外泌體與其他細胞碎片、蛋白質等大小和密度的差異而進行分離的方法, 逐步增加離心速度,依次去除細胞,細胞碎片,凋亡小體,最終沉澱出外泌體。

優點:方法簡單,成本較低。

缺點:耗時較長,可能無法完全去除其他細胞外囊泡和蛋白質聚合物。

2. 密度梯度離心法 (Density Gradient Ultracentrifugation, DGUC): DUC的進化版。離心時不同物質有不同的密度梯度,使用密度梯度介質 (如蔗糖或碘克沙醇),利用外泌體的浮力密度進行分離,從而提高純度。

優點:相較於差速超高速離心,純度更高。

缺點:過程較複雜,需要更多時間和專業設備。

3. 粒徑篩析層析法 (Size Exclusion Chromatography, SEC): 利用多孔性基質的層析管柱做為固定相,借由分子的大小及形狀, 進行分離的方法。

優點:對外泌體溫和,可以保留其結構和活性。

缺點:可能需要進一步的純化步驟來提高純度。

4. 沉澱法 (Precipitation): 利用聚合物 (如PEG)將外泌體從溶液中沉澱出來。

優點:簡單快捷。

缺點:純度較低,可能存在其他污染物共沉澱。

5. 免疫親和法 (Immune Affinity, IA): 利用抗原,抗體特異性結合的原理,來辨識EV表面的膜蛋白標記物 (如CD9, CD63, SD81, CD82等) 進行特異性捕獲,進而分離EV的方法。

優點:純度高,特異性強。

缺點:成本較高,產量較低。

6. 超過濾法 (Ultrafiltration, UF): 利用濾膜孔徑的大小,透過離心驅動的超濾離心管來進行分離。

優點:可根據需要選擇不同的濾膜,適用於多種樣品。

缺點:過濾過程中,外泌體可能受到損害。

7. 切向流過濾法 (Tangential Flow Filtration, TFF): 樣品以切向方式流過濾膜,利用外泌體的大小和形狀進行分離。

優點:可連續操作,處理量大,適合大體積樣品。

缺點:需要一定的設備和操作經驗。

 

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