[发明专利]一种基于外泌体富集装置的外泌体分离富集方法

说明书

一种基于外泌体富集装置的外泌体分离富集方法，该方法基于正负电荷吸附原理的外泌体富集装置，分离富集体液或培养基中外泌体。外泌体富集装置构成如下：外部为带有通道的反应池，内部为吸附外泌体的壳聚糖多孔吸附材料；带有通道的反应池具体设置有下述结构：反应池底部平板、反应池上层板、反应池上层板样品分离通道、反应池上层板样品出入口。本发明通过壳聚糖在不同pH溶液中所带电荷不同，来实现样本中外泌体的捕获与释放，简化了外泌体分离富集流程，提高了外泌体分离的效率，且装置便携，成本低廉，应用范围广泛。

技术领域

本发明涉及外泌体分离领域，尤其涉及一种基于外泌体富装置的外泌体分离富集方法。

背景技术

外泌体是细胞经过“内吞-融合-外排”等一系列调整过程而形成的细胞外纳米级囊泡。其在人体内分布广泛，人体的尿液、汗液、血液、乳汁等均含有外泌体。近年来的研究表明，外泌体会作为细胞之间物质代谢和信号传递的途径，且既参与疾病的发生，又参与免疫调节。外泌体生成机制表明，通过分析外泌体的组分，可以帮助识别其来源的细胞类型。于是外泌体可作为液体活检的重要生物标志物，用于癌症早期临床诊断；也可作为一些疾病的预后标志物，用来评估药物疗效或监控病情进展。此外，一些研究表明，小鼠体内外泌体的免疫原性比脂质体低，稳定性高，因此可通过修饰处理作为潜在的药物载体；也有研究表明，干细胞外泌体本身就具有促进再生、抑制凋亡、调节免疫等疗效，因此外泌体在一些神经退行性疾病中也有着广泛的应用前景。

然而，由于外泌体的尺寸小且与血液中的其他复杂物质特征相近，高效分离外泌体极具挑战性。目前，基于密度分离的超速离心法是最常用的外泌体分离方法，被誉为分离外泌体的“金标准”。但超速离心法分离外泌体耗时长，需要大型仪器成本高，回收率与分离纯度也比较低。现已有许多基于不同原理的其它被报道过的外泌体分离方法，如基于抗原抗体反应的免疫分离、基于尺寸的超滤分离与尺寸排阻层析、基于亲疏水性质的聚合物沉淀分离以及各种新型的依靠流体力学的微流控方法等，各有各的优势与不足。

由于外泌体膜带有负电荷，基于电荷的方法近年来逐渐被重视。已有使用电泳等方法使外泌体在电场中分离的报道，也有修饰聚赖氨酸到磁珠上同样利用正负电荷相互作用分离外泌体的研究。然而，加电场的方法操作繁琐，使用聚赖氨酸吸附的方法价格较为昂贵且不适合处理部分生物样本，因此研究基于电荷的外泌体分离方法依然很有前景。壳聚糖是一种带有氨基的天然生物活性化合物，在酸性条件下氨基与氢离子结合使壳聚糖带正电。由于壳聚糖具有免疫增强、抗菌、抗氧化和伤口愈合等多种生物活性，且它无毒、可生物降解、生物相容性高、成本低廉，导致了其广泛的生物医学应用。利用壳聚糖与外泌体的正负电荷相互作用达到外泌体的分离与富集，有望为我们在外泌体研究发展及疾病检测等方面提供一个新思路。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于正负电荷吸附原理的外泌体富集装置及其应用方法，以解决以往外泌体分离与检测过程中存在的操作步骤繁琐复杂、消耗大量试剂等局限。

本发明提供了一种基于外泌体富集装置的外泌体分离富集方法，该方法基于正负电荷吸附原理的外泌体富集装置，分离富集体液或培养基中外泌体。

所述体液为血液、尿液、唾液、乳汁、羊水等多种生物液体。

本发明提供了一种基于正负电荷吸附原理的外泌体富集装置，该装置由内外两部分组成，其中：外部为带有通道的反应池，内部为吸附外泌体的壳聚糖多孔吸附材料；

所述带有通道的反应池设置有下述结构：

——反应池底部平板：位于整个反应池的底部；

——反应池上层板：位于整个反应池的上层；

所述反应池上层板设置有下述结构：

——反应池上层板样品分离通道：位于反应池上层板；

——反应池上层板样品出入口：位于反应池上层板样品分离通道两端；