[发明专利]用于分离外泌体的纳米材料及其制备方法、应用

说明书

本发明提出一种用于分离外泌体的纳米材料及其制备方法、应用，属于外泌体分离技术领域。本发明的制备方法包括下述步骤：获取纤维素纳米材料；将链霉亲和素通过共价键偶联的方式固载到纤维素纳米材料上；在固载有链霉亲和素的纤维素纳米材料中加入用于捕获外泌体的抗体，经反应后将抗体固载到纳米材料上，以得到用于分离外泌体的纳米材料。本发明利用纤维素纳米材料具有高比表面积和多修饰位点的优点，将外泌体特异性捕获抗体固载到纤维素纳米材料上，能够明显提高外泌体与捕获抗体接触的机会，在保证特异性的同时具有高的捕获效率，兼顾了特异性和产率，制备过程简单，对外泌体的分离效率较高，无需大型分离设备，操作简便，成本较低。

技术领域

本发明属于纳米材料合成以及外泌体分离技术领域，具体涉及一种用于分离外泌体的纳米材料、一种用于分离外泌体的纳米材料的制备方法以及一种纳米材料应用。

背景技术

外泌体是一种大小在30nm-150nm的囊泡，其几乎可以被所有的细胞分泌，包括动物和植物，真核生物和原核生物。它具有双层膜结构，在透射电镜下观察形貌为茶托型或中间凹陷的椭圆形。外泌体最早被认为是细胞代谢分泌的垃圾，并没有具体生理功能。但是随着科学家们的不断研究，发现其具有重要的生理功能，是细胞间交流的重要工具。

但是由于其尺寸太小，并且具有很高的异质性，其分离纯化具有很大的挑战。目前常用的分离方法有：(1)超速离心和密度梯度离心，这两种方法都需要大型的离心设备，而且一般需要10h以上，外泌体的收率在5％-25％，收率较低，超速离心分离的外泌体纯度中等，密度梯度离心得到的外泌体纯度很高，但是耗时更长，得率也会降低很多。(2)尺寸排阻法，这种方法的优点在于在不需要大型设备，且所需时间也短很多，一般而言，其分离得到的外泌体的产率和纯度比超速离心的要高。但是这种方法也不能分离和外泌体尺寸相近的颗粒，其特异性不高。(3)聚合物沉淀法，这种方法利用聚合物亲水的性质进行外泌体的沉降分离，有点是产率比较高一些，但是纯度差，因为会有聚合物的杂质存在，且特异性也不高。(4)微流控方法，这种方法需要的设备设计复杂，其通量小不利于大样本分离。

现有技术之一的中国专利申请CN108865971A提出一种外泌体的分离方法及其分离装置，此方法采用与外泌体尺寸大小对应的阳极氧化铝薄膜进行过滤。这种方法中有两个不足，第一、该方法无法分离与外泌体大小一样的杂蛋白，比如、低密度脂蛋白或者一些乳糜颗粒物等，特异性不高。第二、该装置中的过滤膜会发生堵塞的风险，需要定期清洗等，不够便捷。

现有技术之一的中国专利申请CN109576210A提出一种快速分离外泌体的方法，这种方法利用聚乙二醇为间隔合成超顺磁纳米颗粒与配体形成复合物，然后进行外泌体的捕获。但是这种颗粒复合物的合成较为复杂，捕获效率并不是很理想。

现有技术之一的中国专利申请CN110231207A提出一种分离外泌体的方法，这种方法与目前市场上PEG聚合物分离外泌体试剂盒类似，同样会得到很多非外泌体的杂蛋白，同时存在聚合物污染样品的问题，特异性低。

综上，由于外泌体的尺寸大小，同时具有很高的异质性。目前的分离方法存在纯度低，特异性低，或产率不高等缺点，针对此，本发明提出一种新型且便捷的用于分离外泌体的纳米材料及其制备方法、应用。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种用于分离外泌体的纳米材料及其制备方法、应用。

本发明的一方面，提供一种用于分离外泌体的纳米材料的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：

获取纤维素纳米材料；

将链霉亲和素通过共价键偶联的方式固载到所述纤维素纳米材料上；

在固载有链霉亲和素的纤维素纳米材料中加入用于捕获外泌体的抗体，经反应后将抗体固载到所述纤维素纳米材料上，以得到用于分离外泌体的纳米材料。

可选的，所述获取纤维素纳米材料，包括：