成果展示

刘定斌课题组Nano Letters:突破常规流式细胞仪检测外泌体的尺寸限制,助力癌症标志物筛选
2021-10-08

  外泌体(exosome)是一种由细胞分泌的直径为30~150 nm的磷脂双层囊泡小体,其作为细胞间通讯的介质,在肿瘤的发生、发展、转移和预后中发挥着至关重要的作用。近年来,外泌体被认为是最有潜力的液体活检标志物,在临床诊断中展现出了巨大的应用潜力。然而,受限于光学衍射极限(~ 200 nm),常规的光学仪器(如常用的流式细胞仪)难以在单囊泡水平实现标志物的检测与筛选,大大限制了外泌体的基础研究和临床应用。

  针对这一现实难题,刘定斌课题组构建了基于pH响应的外泌体可控组装系统,该系统可以将单个纳米尺寸的外泌体转化为微米尺寸的外泌体团簇,突破了常规流式细胞仪无法直接用于外泌体分析的尺寸限制,助力癌症标志物筛选。通过该pH介导的可控组装系统,该团队对多组细胞系外泌体、33名肝癌患者以及11名健康供试者的血浆外泌体进行多靶标生物标志物流式分析,首次发现了MUC-1 和 PD-L1 可以联合作为一种新的癌症标志物组合,用于肝癌的早期诊断,具有较高的临床准确性(AUC=0.913)。这种pH介导的组装策略可以通过传统流式细胞仪对形成的外泌体团簇表面的蛋白生物标志物进行快速、灵敏和高通量的分析,所需样本量较小(10 μL),检测步骤简单,成本较低,在基础研究和临床诊断中具有很强的转化前景。该成果以“pH-Mediated Clustering of Exosomes: Breaking Through the Size Limit of Exosome Analysis in Conventional Flow Cytometry”为题,近日发表于国际顶级期刊Nano Letters上(DOI:10.1021/acs.nanolett.1c03211)。

  文章的第一作者为刘定斌课题组2019级分析化学硕士生刘昕倬。该同学曾在2020年新冠疫情期间作为核心成员参与新冠病毒检测试剂盒研发工作,以第一完成人获得国家实用新型专利授权,并获第六届 “互联网+”大学生创新创业大赛全国铜奖、天津市一等奖、南开大学第二届“校长杯”一等奖。2021年5月,刘昕倬被共青团中央授予“全国优秀共青团员”荣誉称号。

  谨以此文致敬南开大学化学学科创建100周年!


参考文献:

Xinzhuo Liu, Zhiyou Zong, Mindan Xing, Xuehui Liu, Jia Li, Dingbin Liu*

pH-Mediated Clustering of Exosomes: Breaking Through the Size Limit of Exosome Analysis in Conventional Flow Cytometry. Nano Lett., 2021, DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03211

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c03211


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