人类细胞分泌外泌体示意图。[Juan Gaertner/Science Photo Library/Getty Images]
随着越来越多基于外泌体的递送载体进入临床用于治疗和疫苗开发，需要更有效的分离和纯化策略。芬兰研究人员近期评估了基于尺寸、电荷和亲和力的细胞外囊泡分离与纯化技术的最新进展及其最佳应用场景。
一些最新的基于尺寸的分离技术包括确定性侧向位移（DLD）和粘弹性微流体系统。UPM—生物森林公司的分析化学研究员塔纳波恩·良苏普里博士、赫尔辛基大学荣休教授马尔娅-利萨·里埃科拉博士以及阿尔托大学讲师埃夫根·穆尔蒂亚博士指出，近期DLD研究重点在于"降低制造复杂性、堵塞和压力问题"。
"例如，"他们指出，"已开发出具有锥形结构的热氧化DLD，以改进纳米级颗粒的分离。热氧化技术用于获得纳米级柱间间距和锥形结构，能够将较大杂质与较小的EV颗粒分离。"他们还补充说，将DLD与介电泳力相结合，可以将脂蛋白和逆转录病毒与尺寸相似的EVs分离开来。
相比之下，粘弹性微流体系统则利用非牛顿介质的弹性效应来分离小于200纳米的EVs。研究人员已将弹性力和惯性提升力相结合，从细胞培养物和人血清中分离EVs。
其他较新的方法则基于EVs的疏水相互作用进行分离。例如，使用毛细管通道化聚合物纤维的固相萃取技术可从细胞培养物、尿液和血浆中分离EVs。当与疏水相互作用色谱（HIC）结合时，EVs已成功与脂蛋白分离。多模式色谱技术也显示出良好效果。
尺寸排阻色谱（SEC）是提及最频繁的EV分离技术。它擅长分离大分子生物大分子——最近还成功应用于真菌和植物来源的样本，以及人和动物样本。
然而，在从血液来源样本中分离EVs时，SEC面临尺寸相似的脂蛋白污染物共洗脱的挑战。良苏普里及其同事指出，将孔径从35纳米增加到70纳米，可使EV与载脂蛋白（Apo）A的比例提高34倍，ApoB提高44倍，蛋白质提高120倍。他们引用了阿姆斯特丹大学研究助理吉莉安·W.P. 布拉赫特博士等人2024年发表的论文。
虽然SEC通常使用交联琼脂糖树脂进行EV分离，但亲水性多孔硅胶（孔径：73纳米）已成功从尿液中分离EVs。该方法能承受更高压力和流速，以每分钟2毫升的速度分离EVs，产率约为77.5%。他们引用加拿大研究指出，将SEC与阴离子交换色谱结合"可改善血浆来源EVs的蛋白质组学分析"。
过滤是另一种流行且可扩展的选项，而超滤——包括切向流过滤——特别适用于小体积EV富集。该团队评估了近30种技术，包括基于流场流分馏的最新应用，并记录了样本、分离系统、应用孔径和参考文献。
基于亲和力和免疫亲和力的EV分离技术也很流行。"近期研究涵盖了更广泛的疾病和组织特异性免疫亲和配体，用于靶向EV分离，"他们指出。最近的研究使用抗天冬氨酸β-羟化酶抗体分离ASPH+ EVs，从而诊断淋巴结转移，并使用人表皮生长因子受体2（HER2）监测和诊断乳腺癌。
"根据已发表的研究，显然只有结合多种技术和方法才能满足大量标准，从而在诊断和治疗中发挥有益作用，"他们报告。每种技术都有巨大潜力，但也存在明显问题，这使得研究团队得出结论：结合多种技术是最实用的方法。
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