在外泌體相關(guān)文獻的粒徑分析中主要有兩種儀器,分別為 Malvern’s NanoSight NS300 和 Particle Metrix’ ZetaView(圖一),這兩種儀器對外泌體粒徑的檢測都是基于NTA(Nanoparticle Tracking Analysis)技術(shù)。它的原理是利用光散射和布朗運動的特性獲得液體懸浮液中的樣本粒度分布,目前NTA已被外泌體研究領(lǐng)域認可為外泌體表征手段之一。
我們知道外泌體是經(jīng)由多泡體和細胞膜融合后釋放到細胞外的囊泡小體,直徑一般為40-100nm,粒徑小且容易受到破壞。傳統(tǒng)技術(shù)上被用于表征微粒大小的方法有流式細胞技術(shù)法,動態(tài)光散射(DLS),電子顯微鏡檢查法(TEM/SEM)等。在這之中又以流式細胞技術(shù)法應用最為廣泛,實際上流式細胞儀的粒度下限約為300nm左右,雖然我們通過熒光標記可以擴展該檢測限值,但粒度較小時,準確測定這類顆粒大小的能力嚴重受限。DLS跟NTA的主要區(qū)別在于濃度范圍,當濃度過低時,NTA可以非常圓滿的完成檢測任務(wù),而DLS只能檢測濃度較高的樣品。電子顯微鏡檢測可以非常直觀的看到樣品的形貌大小,但是成本太高,且時間久不能保證樣品制備后的完整性。相較于其他技術(shù),NTA技術(shù)的樣本處理更簡單、更能保證外泌體原始狀態(tài),檢測速度也更快。
NTA在檢測時通過光學顯微鏡收集外泌體的散射光信號,觀測一段時間內(nèi)顆粒在溶液中做布朗運動的影像,并對每一個顆粒進行追蹤和分析,再通過愛因斯坦方程式(圖二)計算出外泌體的流體力學尺寸和濃度。
我們在檢測過程中是直接追蹤拍攝影像中的每一個顆粒,所以NTA對于復雜的樣品的檢測具有極高的分辨率,可以將不同大小的顆粒清楚的區(qū)分開來,這對外泌體的檢測來說非常重要。NTA測量濃度時,測量的結(jié)果取決于儀器參數(shù)的設(shè)定,恰當?shù)膮?shù)設(shè)定可以保證不同大小顆粒都被我們的軟件追蹤到并參與計算。
NTA有405nm、488nm、532nm和635nm四種不同波長的激光器可供選擇,搭配相應的濾光片,讓其具有分析熒光樣品的能力。外泌體表面有特異的標志物,如CD63、HSP70、 TSG–101等蛋白分子的存在。在復雜背景條件下,使用熒光抗體標記外泌體,即可使用NTA的熒光測量功能實現(xiàn)對外泌體的測量,結(jié)果相較于流式細胞儀更加的可靠。
外泌體參與了各種疾病的發(fā)生發(fā)展過程,與介導血管再生、腫瘤細胞增殖、免疫逃逸等都脫不開關(guān)系,在醫(yī)療診斷方面具有巨大前景。相應的對外泌體的檢測,變得尤為重要。NTA技術(shù)對外泌體的檢測具有實時觀測、高分辨率、熒光分析等功能,檢測數(shù)據(jù)快捷可靠,歡迎咨詢!