[发明专利]电场捕获机理分离体液中外泌体的方法及微流控芯片

说明书

本发明涉及外泌体分离的技术领域，尤其是涉及电场捕获机理分离体液中外泌体的方法及微流控芯片。方法包括以下步骤：（1）采集体液；（2）将体液和加入微流控芯片的加液口，通过微流控芯片的外加非均匀电场使得混合液中的粒子受到极化；（3）根据外泌体和其他粒子极化程度的不同和液体流速将外泌体与其他粒子分离；其中相对的正负电极连线方向和液体流动方向呈锐角。操作人员只需将体液加入加液口就可以完成外泌体和其他粒子的分离，整个方法操作非常简单，体液也无需前期过多的处理，非侵入式液体，整个前期处理和分离的时间几分钟就可以完成，成本也比较低，非常适合临床推广使用。无需引入过多其他材料，不容易对外泌体造成污染。

技术领域

本发明涉及外泌体分离的技术领域，尤其是涉及电场捕获机理分离体液中外泌体的方法及微流控芯片。

背景技术

外泌体是指包含了复杂 RNA 和蛋白质的小膜泡 (30-150nm)，现今，其特指直径在40-100nm的盘状囊泡。外泌体大小均一，直径在40~100 nm，其大小取决于其起源部位以及细胞中的脂质双层结构。

人体几乎所有类型的细胞都能分泌外泌体，外泌体广泛存在并分布于各种体液中，携带多种蛋白质、mRNA、miRNA和脂质类物质等，作为重要的传递信号分子，形成了一种全新的细胞-细胞间信息传递系统，可参与细胞通讯、细胞迁移、血管新生和肿瘤细胞生长等过程。

外泌体表面具有多种抗原，如CD63、CD82、MHC I、MHCⅡ、EpCAM等。正常细胞产生外泌体后，以自分泌、旁分泌和内分泌三种方式进行细胞间信息的交换和传递，一般通过表面信号分子的直接接触，或外泌体内活性成分的胞外释放，或者膜融合的过程，引起受体细胞基因表达和细胞功能的改变，对受体细胞的生理活动进行调节，参与多种病理生理反应。研究显示，分离检测特异性外泌体对疾病诊断、治疗监控与预后判断具有重要意义，尤其在恶性肿瘤诊断方面具有很高诊断特异性和诊断灵敏度。

目前外泌体的提取方式有以下几种：1、离心法：此种方法得到的外泌体量多，但是纯度不足。2、过滤离心：这种操作简单、省时，不影响外泌体的生物活性，但同样纯度不足。3、密度梯度离心法：用此种方法分离到的外泌体纯度较高，但是前期准备工作繁杂4、免疫磁珠法：这种方法可以保证外泌体形态的完整，特异性高、相对操作比较简单，但生理性盐浓度会影响外泌体生物活性，而且抗体的价格很贵，成本很高。5、色谱法：此种方法分离出的外泌体大小均一，但设备特殊，应用不广泛。

中国发明申请CN107583676A公开了一种微流控芯片及外泌体捕获和检测的研究方法，微流控芯片结合免疫磁性纳米粒子方法可以捕获微量液体内的外泌体，且所述微流控芯片使外泌体的捕获和检测可以在一个技术平台上完成，具有所用样本量小，检测时间短等优点。但是前期需要将抗体与磁性纳米粒子结合，利用抗原-抗体原理捕获外泌体囊泡外的膜蛋白。抗体的价格昂贵，成本也比较高；而且手工操作比较多，引入多种材料容易对外泌体造成污染，不利于大多数科研和临床应用。

发明内容

本发明的目的一是提供一种电场捕获机理分离体液中外泌体的方法，操作步骤简单，不容易对外泌体造成污染，相对于免疫磁珠法成本也大大降低，便于临床推广。

本发明的目的一是通过以下技术方案得以实现的：电场捕获机理分离体液中外泌体的方法，包括以下步骤：

（1）采集体液；

（2）将体液和加入微流控芯片的加液口，通过微流控芯片的外加非均匀电场使得混合液中的粒子受到极化；

（3）根据外泌体和其他粒子极化程度的不同和液体流速将外泌体与其他粒子分离；其中相对的正负电极连线方向和液体流动方向呈锐角。