A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
* These authors contributed equally
Внеклеточные везикулы имеют огромные перспективы для биомедицинских применений, но современные методы выделения отнимают много времени и непрактичны для клинического использования. В этом исследовании мы представляем микрофлюидное устройство, которое позволяет напрямую выделять внеклеточные везикулы из больших объемов биожидкостей в непрерывном режиме с минимальными шагами.
Внеклеточные везикулы (ВВ) обладают огромным потенциалом для различных биомедицинских применений, включая диагностику, доставку лекарств и регенеративную медицину. Тем не менее, существующие методики изоляции электромобилей представляют собой значительные проблемы, такие как сложность, затраты времени и необходимость громоздкого оборудования, что затрудняет их клиническую трансляцию. Чтобы устранить эти ограничения, мы стремились разработать инновационную микрофлюидную систему на основе тиол-ена с циклическим сополимером олефинов вне стехиометрии (COC-OSTE) для эффективной изоляции ВВ из образцов большого объема в непрерывном режиме. Используя разделение на основе размера и плавучести, технология, использованная в этом исследовании, позволила добиться значительно более узкого распределения по размерам по сравнению с существующими подходами на основе образцов мочи и клеточных сред, что позволило нацеливаться на конкретные размерные фракции EV в будущих приложениях. Наша инновационная конструкция микрофлюидного устройства COC-OSTE, использующая технологию фракционирования с раздвоением асимметричного потока в поле, предлагает простой и непрерывный подход к изоляции EV для образцов большого объема. Кроме того, потенциал для массового производства этого микрофлюидного устройства обеспечивает масштабируемость и согласованность, что делает возможным интеграцию изоляции электромобилей в рутинную клиническую диагностику и промышленные процессы, где высокая согласованность и пропускная способность являются важными требованиями.
Внеклеточные везикулы (ВВ) представляют собой клеточные мембраносвязанные частицы, состоящие из двух основных типов: экзосомы (30-200 нм) и микровезикулы (200-1000 нм)1. Экзосомы образуются путем почкования эндосомальной мембраны внутрь в мультивезикулярном теле (МВБ), высвобождая внутрипросветные везикулы (РКН) во внеклеточное пространство при слиянии с плазматической мембраной1. Напротив, микровезикулы образуются в результате почкования наружу и деления клеточной мембраны2. ВВ играют решающую роль в межклеточной коммуникации, транспортируя белки, нуклеиновые кислоты, липиды и метаболиты, отражая....
Отбор проб был одобрен Комиссией по этике исследований в области жизни и медицины Латвийского университета (решение N0-71-35/54)
ПРИМЕЧАНИЕ: Материалы, использованные в этом исследовании, включены в файл Table of Materials .
1. Изготовление трехмерных (3D) печ.......
Мы изготовили микрофлюидное устройство с использованием напечатанной на 3D-принтере пресс-формы с двойным негативом (рис. 1) с помощью мягкой литографии (рис. 2A) для высокопроизводительного разделения EV на основе принципа раздвоения A4F (рис. 2B
Представленное микрофлюидное устройство предлагает многообещающий метод выделения и экстракции электромобилей из биологических жидкостей, устраняя некоторые критические ограничения существующих методов золотого стандарта, таких как UC и SEC12. UC и SEC, как известно, трудоем.......
А.А., Г.М. и Р.Р. являются учредителями, членами совета директоров и акционерами Cellbox Labs, LLC
Благодарим всех доноров, принявших участие в этом исследовании, сотрудников Латвийской геномной базы данных за предоставленные образцы. Институт физики твердого тела Латвийского университета в качестве Центра передового опыта получил финансирование в рамках рамочной программы Европейского Союза «Горизонт 2020» H2020-WIDESPREAD-01-2016-2017-TeamongPhase2 в рамках грантового договора No 739508, проект CAMART2. Работа выполнена при поддержке Латвийского совета по науке Проект No. lzp-2019/1-0142 и номер проекта: lzp-2022/1-0373.
....Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.1 µm carboxylate FluoSpheres | Invitrogen | #F8803 | Stock concentration: 3.6 x 1013 beads/mL (LOT dependent) |
0.5 mL microcentrifuge tubes | Starstedt | 72.704 | |
1 mL Luer cone syringe single use without needle | RAYS | TUB1ML | |
1.0 µm polystyrene FluoSpheres | Invitrogen | #F13083 | Stock concentration: 1 x 1010 beads/mL (LOT dependent) |
10 mL Serological pipettes | Sarstedt | 86.1254.001 | |
15 mL (100k) Amicon Ultra centrifugal filters | Merck Millipore | UFC910024 | |
2.0 mL Protein LoBind tubes | Eppendorf | 30108132 | |
20 mL syringes | BD PlastikPak | 10569215 | |
250 µm ID polyether ether ketone tubing | Darwin Microfluidics | CIL-1581 | |
3 kDa MWCO centrifugal filter units | Merck Millipore, | UFC200324 | |
5 mL Medical Syringe without Needle | Anhui Hongyu Wuzhou Medical | 159646 | |
50 mL conical tubes | Sarstedt | 62.547.254 | |
70 Ti fixed angle ultracentrifuge rotor | Beckman Coulter | 337922 | |
800 µm ID polytetrafluoroethylene tubing | Darwin Microfluidics | LVF-KTU-15 | |
96 well microplate, f-bottom, med. binding | Greiner Bio-One | 655001 | ELISA plate |
B-27 Supplement (50x), serum free | Thermo Fisher Scientific | 17504044 | |
Bovine serum albumin | SigmaAldrich | A7906-100G | |
COC Topas microscopy slide platform | Microfluidic Chipshop | 10000002 | |
COC Topas microscopy slide platform 2 x 16 Mini Luer | Microfluidic Chipshop | 10000387 | |
Elveflow OB1 pressure controller | Elvesys Group | ||
Luer connectors | Darwin Microfluidics | CS-10000095 | |
Mask aligner Suss MA/BA6 | SUSS MicroTec Group | ||
Mixer Thinky ARE-250 | Thinky Corporation | ||
NanoSight NS300 | Malvern Panalytical | NS300 | nanoparticle analyzer |
Optical microscope Nikon Eclipse LV150N | Nikon Metrology NV | ||
OSTE 322 Crystal Clear | Mercene Labs | ||
PBS TABLETS.Ca/Mg free. Fisher Bioreagents. 100 g | Fisher Scientific | BP2944-100 | |
PC membrane (50 nm pore diameter, 11.8% density) | it4ip S.A., Louvain-La Neuve, Belgium | ||
Petri dishes, sterile | Sarstedt | 82.1472.001 | |
Plasma Asher GIGAbatch 360 M | PVA TePla America, LLC | ||
qEVoriginal/35 nm column | Izon | SP5 | SEC column |
QSIL 216 Silicone Elastomer Kit | PP&S | ||
Resin Tough Black | Zortrax | ||
SW40 Ti swing ultracentrifuge rotor | Beckman Coulter | 331301 | |
Syringe pump | DK Infusetek | ISPLab002 | |
T175 suspension flask | Sarstedt | 83.3912.502 | |
TIM4-Fc protein | Adipogen LifeSciences | AG-40B-0180B-3010 | |
TMB (3,3',5,5'-tetramethylbenzidine) | SigmaAldrich | T0440-100ML | Horseradish peroxidase substrate |
Tween20 | SigmaAldrich | P1379-100ML | |
Ultracentrifuge Optima L100XP | Beckman Coulter | ||
Ultrasonic cleaning unit P 60 H | Elma Schmidbauer GmbH | ||
Universal Microplate Spectrophotometer | Bio-Tek instruments | 71777-1 | |
Urine collection cup, 150mL, sterile | APTACA | 2120_SG | |
Whatman Anotop 25 Syringe Filter | SigmaAldrich | 68092002 | |
Zetasizer Nano ZS | Malvern Panalytical | dynamic light scattering (DLS) system | |
Zortrax Inkspire | Zortrax |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
ABOUT JoVE
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved