納米顆粒跟蹤分析技術(shù)(簡稱:NTA),是近年來新興的納米級別測量技術(shù)之一
在光學(xué)顯微鏡時代,生物醫(yī)學(xué)中通常能夠觀察到的顆?;蛘吣繕?biāo)的大小一般從數(shù)微米到數(shù)十微米不等,但在納米粒度儀的引入之前,人們就已經(jīng)意識到未來的研究會趨向更為微觀的視角,外泌體病毒和噬菌體以及生物制品如抗體和疫苗,這些顆粒的粒度都遠(yuǎn)小于光學(xué)顯微鏡的觀察范圍;同時,常規(guī)生物醫(yī)學(xué)檢測方法(如:病毒滴度測試,病毒蝕斑測試,Elisa等)往往只能在宏觀上予以相對比較籠統(tǒng)的表達(dá)因此,本文希望通過簡單分享近年來納米顆粒跟蹤分析技術(shù)的應(yīng)用,來進(jìn)一步了解全新的納米技術(shù)是如何在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中起到越來越重要的作用
NTA在外泌體及病毒和疫苗領(lǐng)域的前瞻應(yīng)用:
外泌體Z早發(fā)現(xiàn)于體外培養(yǎng)的綿羊紅細(xì)胞上清液中,是細(xì)胞主動分泌的大小較為均一,直徑為30~100納米,密度1.10~1.18 g/ml的囊泡樣小體隨著分子技術(shù)的不斷發(fā)展,生物學(xué)界對外泌體的探索日趨深入2013年,三位國外科學(xué)家因在細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的研究上取得關(guān)鍵性突破,被授予諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎由此,外泌體研究達(dá)到了一個全新的高度
而近年來,越來越多證據(jù)顯示出外泌體對臨床ZL的重要價值外泌體是細(xì)胞間信使,通過其數(shù)量和生物化學(xué)組成的變化,可以為進(jìn)一步的臨床診斷提供有力的證據(jù)它攜帶多種蛋白質(zhì)和miRNA,參與細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞遷移血管新生和腫瘤細(xì)胞生長等過程,并且有可能成為藥物的天然載體,應(yīng)用于腫瘤檢測或臨床ZL
目前外泌體的檢測與觀察主要通過電子顯微鏡完成,電子顯微鏡通過直接的測量比對,描述外泌體的粒徑尺寸并且能夠清晰的顯示外泌體顆粒的具體結(jié)構(gòu)當(dāng)然,這種方法所存在的不足也很明顯由于一次所能觀察到的范圍有限,因此所獲得的粒徑分布數(shù)據(jù)往往不具代表性同時,電子顯微鏡的樣本,往往需要通過干燥固定以及冷凍等不同方式進(jìn)行前處理,這對生物樣本的結(jié)構(gòu)會造成一定的破壞,從而Z終影響觀察的效果
相對而言,馬爾文納米顆粒跟蹤分析儀(簡稱:NanoSight)所具備的溶液狀態(tài)(原位測試)下的測試,為外泌體顆粒提供了非常好的結(jié)構(gòu)與功能上的保護(hù),并且能夠讓外泌體顆粒在更接近其原始狀態(tài)下進(jìn)行測量,保證了測量數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性此外,其高精度的粒度數(shù)量分布測試,甚至可以分辨出相對粒徑差異在1:1.5倍左右的顆粒,尤其在生物樣本中,顆粒的分布呈現(xiàn)極度不均勻的寬分布狀態(tài),一些粒徑小數(shù)量少的顆粒在分析中容易被常規(guī)測量方法所忽略,而馬爾文NanoSight提供的數(shù)量分布粒度測試有效地解決了這一問題另外,duyi無二的濃度測量技術(shù),直接為外泌體研究人員提供可靠的外泌體濃度數(shù)據(jù)目前已得到證明,在不同的生理狀態(tài)下,外泌體的濃度變化與不同的細(xì)胞生長狀態(tài)和種類有關(guān)
在傳統(tǒng)病毒學(xué)中,病毒溶液中病毒顆粒的濃度一般通過物理法或者生物學(xué)法測試這其中,物理法通過病毒DNA對光的吸收進(jìn)行測定,結(jié)果非常穩(wěn)定卻無法區(qū)分病毒顆粒的種類生物學(xué)方法如GTUPFU和TCID50等,也存在局限,如測試結(jié)果不穩(wěn)定,不同的操作人員很難能得出相近的結(jié)果 馬爾文納米顆粒跟蹤分析儀NanoSight NS300 馬爾文納米顆粒跟蹤分析儀Nanosight LM10
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