在細(xì)胞外囊泡(EV)研究領(lǐng)域，一個(gè)看似簡(jiǎn)單卻至關(guān)重要的參數(shù)常常被忽視——起始材料的數(shù)量(EV濃度)。這個(gè)參數(shù)的測(cè)量誤差可能導(dǎo)致整個(gè)研究項(xiàng)目偏離軌道，甚至影響商業(yè)化產(chǎn)品的質(zhì)量。今天，我們通過(guò)一篇應(yīng)用研究揭示傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)測(cè)量外泌體的重大缺陷，以及如何通過(guò)正交測(cè)量方法確保EV研究的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性。

傳統(tǒng)NTA檢測(cè)技術(shù)的致命缺陷

納米顆粒追蹤分析(NTA)長(zhǎng)期以來(lái)是EV研究中的常用技術(shù)，但最新研究揭示了一個(gè)令人震驚的事實(shí)：NTA的小尺寸檢測(cè)限(LOD)高度依賴(lài)樣品組成，在EV尺寸范圍內(nèi)可能導(dǎo)致高達(dá)10,000倍的測(cè)量誤差！

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn)。他們首先使用三種不同尺寸的聚苯乙烯顆粒(94、150和208納米直徑)進(jìn)行測(cè)試，分別單獨(dú)測(cè)量和混合測(cè)量。

Fig.1 通過(guò)MRPS準(zhǔn)確量化了聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)品:每個(gè)組分均被清晰檢測(cè)到并且所有組分的相對(duì)濃度被測(cè)量為大致相等，符合預(yù)期。

Fig.2 當(dāng)分別測(cè)量各組分時(shí)，NTA顯示了類(lèi)似的結(jié)果。然而，在混合物中NTA無(wú)法檢測(cè)到94 nm的顆粒，并且在150nm的直徑處顯示出定量誤差。

真實(shí)EV樣本中的驚人發(fā)現(xiàn)

更令人擔(dān)憂(yōu)的是，當(dāng)研究團(tuán)隊(duì)將這一發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于真實(shí)的外泌體分離樣本時(shí)，NTA的缺陷表現(xiàn)得更為明顯。通過(guò)與微流控電阻脈沖傳感(MRPS)和透射電子顯微鏡(TEM)這兩種正交技術(shù)對(duì)比，NTA的測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)了嚴(yán)重偏差。

Fig.3 MRPS顯示，隨著粒徑的減小，濃度按冪律規(guī)律增加，這與預(yù)期相符也與TEM結(jié)果高度吻合。NTA報(bào)告的結(jié)果則存在誤導(dǎo)性:在高至200nm的粒徑范圍內(nèi)，計(jì)數(shù)效率明顯降低，并在65 nm時(shí)導(dǎo)致了10,000倍的差異。

革命性的MRPS技術(shù)

面對(duì)NTA的這些局限性，微流控電阻脈沖傳感(MRPS)技術(shù)正迅速成為EV尺寸和濃度測(cè)量的強(qiáng)大工具。MRPS具有以下優(yōu)勢(shì)：

• 使用電傳感而非光學(xué)檢測(cè)

• 逐個(gè)計(jì)數(shù)和測(cè)量溶液中的EV

• 直接測(cè)量尺寸，無(wú)需通過(guò)擴(kuò)散推斷

• 通過(guò)測(cè)量采樣體積直接確定濃度

• 不受顆粒材料特性的影響，無(wú)論樣品多分散性如何都能準(zhǔn)確測(cè)量

實(shí)驗(yàn)室的EV定量分析

基于MRPS技術(shù)的nCS1儀器為常規(guī)和定量EV分析在使用過(guò)程中帶來(lái)顯著優(yōu)勢(shì)：

• 僅需3微升樣品

• 幾分鐘內(nèi)出結(jié)果

• 預(yù)校準(zhǔn)、一次性使用的芯片

• 運(yùn)行之間無(wú)需清潔

• 無(wú)用戶(hù)可調(diào)參數(shù)，確保結(jié)果一致性

研究啟示與行業(yè)影響

這項(xiàng)研究揭示了NTA的一個(gè)關(guān)鍵失效模式：其檢測(cè)限高度依賴(lài)樣品組成，這對(duì)EV測(cè)量有著巨大影響。特別值得注意的是，研究人員如果僅依賴(lài)NTA結(jié)果而缺乏正交技術(shù)作為參考，可能會(huì)被嚴(yán)重誤導(dǎo)。

"這些實(shí)驗(yàn)表明，EV量化中的正交方法對(duì)于EV研究的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性至關(guān)重要。"研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，"在關(guān)鍵研究中，僅依賴(lài)單一技術(shù)可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論。"

展望與選擇

對(duì)于從事EV研究的研究者而言，現(xiàn)在是時(shí)候重新評(píng)估實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量策略了。在關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)中引入正交驗(yàn)證，可能是確保研究結(jié)果可靠性的簡(jiǎn)單、有效的方法。

您實(shí)驗(yàn)室的EV測(cè)量方法是否需要升級(jí)？這項(xiàng)突破性研究為我們敲響了警鐘——在追求科學(xué)真理的道路上，測(cè)量技術(shù)的選擇可能決定成敗。