纳米流式检测技术的研发、应用及前景

针对生命科学、生物医药、纳米科技等领域日益增长的单粒子水平纳米颗粒表征需求,本课题组将瑞利散射和鞘流单分子荧光检测技术结合,成功研发了纳米流式检测技术(nano-flow cytometry,nFCM),实现单个纳米颗粒(7~500 nm)以及细胞外囊泡、病毒、细菌、亚细胞器等天然生物纳米颗粒的粒径及其分布、颗粒浓度和生物化学性状的高灵敏、高选择性、高通量检测.本文对nFCM研发的重要性、挑战及如何实现超灵敏检测进行探讨,对基于该技术所发展的一系列生化分析新技术和方法进行综述,并对nFCM的应用前景进行展望.

纳米流式检测技术在细胞外囊泡临床诊疗研究中的应用

细胞外囊泡(EV)是细胞分泌的极具异质性的纳米小囊泡,携带着来源于母细胞的各种生物活性分子,广泛分布于各种体液中,近年来在液体活检和疾病治疗中显示出巨大的应用前景。然而,传统流式细胞仪难以检测粒径小于300 nm的EV。基于瑞利散射和鞘流单分子荧光检测技术研发成功的纳米流式检测技术(nFCM)将EV的检测下限推进至40 nm,通过单粒子水平的多参数同时检测,可实现粒径、颗粒浓度和多种生化性状的同时分析,并可应用于EV临床诊疗研究中。

窥探纳米世界:纳米流式检测技术的研发及单颗粒水平表征应用

纳米颗粒的准确表征对于推动生命科学认知、改善疾病诊断和治疗以及促进纳米科技的发展至关重要。由于纳米颗粒存在高度的个体差异性和异质性,迫切需要开发单颗粒水平的快速检测技术。基于瑞利散射与鞘流单分子荧光检测技术研发的纳米流式检测技术(nano⁃flow cytometry,nFCM),能够以每分钟高达10000颗粒的速率实现对人工合成纳米颗粒(7~500 nm)以及细胞外囊泡、病毒等天然生物纳米颗粒的粒径分布、颗粒浓度和生化性状的高灵敏、高选择性、高通量多参数分析。通过讨论nFCM研发的重要性、挑战、进展以及产业转化,回顾该技术在纳米颗粒研究中的应用,并展望其未来的应用前景。

细胞外囊泡的单颗粒分析技术

细胞外囊泡(Extracellular vesicles,EVs)是细胞分泌到细胞外基质中的纳米尺度的脂质小膜泡,携带着母细胞来源的各种生物活性分子,如蛋白质、核酸、脂质等,是细胞间沟通交流的信使。EVs参与免疫调控、血管新生、疾病发生、肿瘤转移等生理病理过程,广泛存在于各种体液中,在液体活检、疾病治疗中显示出巨大的应用前景,也因此成为生命科学领域炙手可热的前沿研究方向。然而EVs在粒径、生化组成等方面具有高度的个体差异性和多样性。因此,迫切需要发展EVs的单颗粒分析技术以精准表征EVs亚群的分子组成,深入了解其生物学功能,促进EVs临床诊断与治疗应用的发展。该文针对近年来发展的EVs的单颗粒分析技术进行综述,从检测原理、性能和应用范围等方面对这些技术进行讨论,并对单颗粒表征技术未来的发展趋势进行了展望。