听说 ZE5 能检测外泌体？

2023-05-25 14:21:43 伯乐生命医学产品（上海）有限公司（bio-rad)

客户

听说 Bio-Rad 的 ZE5 能做外泌体检测？我最近需要做这个实验。

是的，可以的！

伯乐技术专家

客户

那跟我讲讲外泌体的背景和 ZE5 的特点吧。

好的，安排上。

伯乐技术专家

背景一: 外泌体到底是什么呢？

细胞外囊泡是细胞分泌到细胞外的质膜包裹的囊泡。几乎所有的细胞类型都会分泌细胞外囊泡（Extracellular Vesicles），且细胞外囊泡上携带蛋白质，脂质以及核酸等丰富的信息。其有三种类型：外泌体（30-150 nm），微囊泡（50-1000 nm），以及凋亡小体（50-2000 nm）（文献1）。其中，外泌体的粒径最小，同时也是研究最为广泛的细胞外囊泡的类型。

图1：细胞分泌的三种细胞外囊泡

背景二: 外泌体的特征及功能？

外泌体是细胞状态的一个缩影，携带所分泌细胞中的丰富信息。其主要承载细胞与细胞之间的信息交流作用，并参与多种生理功能，例如血管生物学、免疫系统、胚胎发育、组织修复等。外泌体有其特有的标志物，其表面会表达 CD9，CD63 以及 CD81 等表面标志物，在外泌体内会表达 TSG101 及 ALIX 等蛋白（文献2）。外泌体表达的标志物使其可以被一些免疫学手段所分离和鉴定。

图2：外泌体的标志物

背景三: 外泌体的临床研究意义

自2013年外泌体的研究获得诺贝尔生理学或医学奖后，近十年来外泌体的相关研究十分火热。由于外泌体参与多种生理功能，其具有较好的临床应用前景。目前外泌体在临床上的研究主要集中在疾病诊断和疾病治疗两方面。

在疾病诊断方面，可通过检测人体内的血液或体液，来检测一些癌症的指标，此方法可取代一些肿瘤组织的活检，使得癌症的检测更加简便。在疾病治疗方面，未经改造的外泌体和经过改造的外泌体都具有治疗意义。肿瘤细胞内分泌的未经改造的外泌体可引起机体的免疫反应，具有一定的治疗意义。而经过表面改造的外泌体，例如在外泌体表面表达配体分子或者结合抗体，可以具有更好的靶向效果。而在外泌体内装载蛋白、核酸或者小分子，则可达到治疗疾病的效果（文献3）。

背景四: 使用流式检测外泌体的特点

目前检测外泌体的方法有很多，如电子显微镜、纳米粒子跟踪分析技术、蛋白质免疫印迹法等方法，流式细胞术因为具有不破坏外泌体形态，并且能特异性地检测外泌体标志物的表达等特点，已经成为越来越多外泌体研究中必不可少的一种研究工具。但大多数传统的流式细胞仪只能检测 500 nm 以上粒径的颗粒，无法检测粒径低至 50-150 nm 的外泌体。

ZE5为何能检测外泌体？

ZE5 仪器有诸多为支持小颗粒检测功能的独特设计，目前已有多篇使用 ZE5 研究外泌体的文献发表

1. 专属小颗粒检测器，无需手动切换任何硬件

ZE5 使用 100 mw 405 nm 激光的专属小颗粒检测器（SPD）来进行外泌体检测。使用 405 nm 的激光，相比于 488nm 的激光，可以更灵敏地检测到更小粒径的颗粒。在仪器操作方面，只需在软件上点击选择小颗粒检测器便可进行实验，无需切换任何硬件，并且小颗粒检测的通道不占用任何荧光检测通道。

图3：A,B.使用405nm下的小颗粒检测器检测不同尺寸的beads比488nm FSC的区分度更高；C. 小颗粒检测器 SPD 结合荧光通道可以区分和检测 20nm 尺寸的 beads

2. 双参数阈值设置，与背景噪音“划清界限”

ZE5 设计了两个参数来设置阈值，这区别于绝大多数仅用一个参数设置阈值的流式仪器。在 ZE5 上，可选择 FSC，SSC 或者荧光通道中的任意两个参数来设置阈值，例如可以设置 FSC 和 SSC，也可以设置 FSC 和任何一个荧光通道，例如图4中使用了 FSC 405/10（SPD）和 CD63-FITC 两个参数，将目标信号和背景噪音区分开来。灵活使用两个参数，来设置合适的阈值限，可以更好将外泌体从背景噪音中区分出来，尽可能减少图中显示的背景噪音，拥有更优质的数据结果。

图4：使用 FSC 405/10（SPD）和 CD63-FITC 两个参数来设置阈值

3. 双滤器设置，减少鞘液噪音

ZE5 的鞘液瓶内装有 0.22μm 的金属滤器，此外在仪器的内部还设计了一个 0.22μm 的鞘液滤器，该内部鞘液滤器也支持更换为 0.1μm 的滤器，可降低鞘液噪音对外泌体检测的影响。此外，Bio-Rad 也可提供用于外泌体检测的商品化鞘液 ProFlow^TM Sort Grade Water (1451083)，该鞘液经 0.1μm 的滤膜过滤两次，可以极大程度降低鞘液的背景噪音。