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聊一聊外泌體的粒徑、濃度和電位

2024-09-02 點擊量：1172

外泌體的顆粒大小、顆粒濃度和Zeta電位是反映其生物物理特性和生物功能的重要參數(shù)。外泌體的大小取決于其來源細胞、載體和生物生成途徑，直徑從30nm到150nm不等。外泌體的濃度從每毫升顆到顆不等，具體數(shù)量取決于其來源及分離方法。Zeta電位是其表面電荷的量度，可影響其穩(wěn)定性、聚集程度以及與其他顆?；蚣毎南嗷プ饔谩Ｒ话銇碚f，外泌體的Zeta電位在-10到-70mV之間，具體取決于培養(yǎng)基的成分和pH值。

外泌體的顆粒大小、濃度和Zeta電位也與其在診斷、治療和生物技術中的應用有著很大的關系。例如，外泌體的顆粒大小會影響其在人體內(nèi)的生物分布、清除速率和靶向性。外泌體的濃度可表明樣本的數(shù)量和質(zhì)量，以及分離方法的效率和純度。外泌體的Zeta電位則會影響其在不同制劑中的穩(wěn)定性，以及與藥物或生物大分子的相互作用。因此，準確和精確地測量這些參數(shù)對于確定外泌體的特征和優(yōu)化其在各個領域的應用至關重要。

外泌體的粒徑大小

對于外泌體的顆粒大小有多種方法可以測量，如納米粒子跟蹤分析法、電子顯微鏡法、單粒子干涉反射成像傳感器技術、原子力顯微鏡法和電阻脈沖傳感法。這些方法可以提供有關外泌體大小分布、形態(tài)和濃度的不同信息。然而，每種方法都有其自身的優(yōu)勢和局限性，如準確度、精確度、靈敏度、分辨率、樣品制備和成本等。因此，選擇哪種方法取決于目的以及設備和專業(yè)知識的可用性。

最常用的外泌體粒度大小測量方法之一是納米粒子跟蹤分析法(NTA, Nanoparticle Tracking Analysis)，它使用激光束照射流體中的粒子，并用CCD照相機記錄粒子的布朗運動。顆粒的大小是根據(jù)其擴散系數(shù)計算出來的，擴散系數(shù)與其直徑即粒徑大小成反比。目前市面上的NTA設備可以測量30到1000nm范圍內(nèi)的外泌體大小和濃度，分辨率為10nm。除此以外，NTA還能提供有關外泌體多分散性和聚集性的信息。不過，NTA也有它的局限性，它需要相對較高濃度的外泌體(至少每毫升10^8顆)，而且可能會受到樣本中存在的其他顆?；蛭廴疚锏挠绊?。

另一種廣泛使用的外泌體大小測量方法是電子顯微鏡(EM)，它使用電子束在薄膜或網(wǎng)格上生成顆粒圖像。電子顯微鏡可提供外泌體形態(tài)、結構及其大小分布的高分辨率圖像。電磁波可測量30至150nm范圍內(nèi)的外泌體的大小，分辨率為1nm。但是，EM檢測時需要花費大量的時間進行樣品的制備，如固定、脫水、染色或涂布等，這可能會改變外泌體本身的特性或完整性。同時，EM方法還需要昂貴而精密的設備以及要求操作員有著相關專業(yè)知識，并不適合大規(guī)?；虺Ｒ?guī)分析。

其他可用于測量外泌體大小的方法包括單粒子干涉反射成像傳感器技術、動態(tài)光散射法、原子力顯微鏡法和電阻脈沖傳感法。單粒子干涉反射成像傳感器技術利用光波的干涉來確定外泌體的大小和折射率。動態(tài)光散射法是利用顆粒在溶劑分子當中的布朗運動檢測其散射光變化判別粒子大小。原子力顯微鏡使用鋒利的尖端掃描外泌體表面，測量其高度和直徑。電阻脈沖傳感法利用電流檢測外泌體通過小孔時電阻的變化。這些方法可為外泌體大小測量提供高靈敏度和高準確度，但也可能存在一些缺點，如通量低、操作復雜或樣品量有限等。

外泌體的顆粒濃度

外泌體的顆粒濃度也有很多種方法可以測量，如納米粒子跟蹤分析、流式細胞儀、電阻脈沖傳感法、電子顯微鏡法、動態(tài)光散射法和微流體設備。這些方法可以提供有關樣本中外泌體數(shù)量和密度的不同信息。每種方法都有其自身的優(yōu)勢和局限性，如準確性、精確性、靈敏度、分辨率、樣品制備和成本等。因此，選擇哪種方法取決于目的以及設備和專業(yè)知識的可用性。

最常用的外泌體濃度測量方法之一是納米粒子跟蹤分析法(NTA)。另一種廣泛使用的外泌體濃度測量方法是流式細胞儀(FCM)，它使用激光束檢測通過狹窄通道的單個顆粒的光散射或熒光發(fā)射。根據(jù)檢測器記錄的事件數(shù)計算出顆粒的濃度。FCM可以測量每毫升10^6到10^9個顆粒的外泌體濃度，靈敏度為每毫升10^3個顆粒。利用特異性抗體或探針，F(xiàn)CM還能提供有關外泌體表面標記和表型的信息。但是，F(xiàn)CM需要進行復雜的樣本制備工作，如標記、稀釋或過濾，這可能會改變外泌體的特性或完整性。

其他可用于測量外泌體濃度的方法包括可調(diào)電阻脈沖傳感(RPS)、電子顯微鏡(EM)、動態(tài)光散射(DLS)和微流體設備。前三種檢測方法在之前已有論述，而微流體設備則是使用微型通道和腔室來分析外泌體，具體過程可再了解和探討。

外泌體的Zeta電位

Zeta電位是外泌體表面電荷的度量，會影響外泌體的穩(wěn)定性、聚集狀態(tài)以及與其他顆?；蚣毎南嗷プ饔?。有幾種方法可用于測量外泌體的Zeta電位，如電泳法、電阻脈沖傳感法(RPS)。這些方法可以提供有關溶液中外泌體電場和流動性的不同信息。

電泳是測量外泌體Zeta電位最常用的方法之一，它利用電場誘導帶電粒子在溶液中運動。顆粒的Zeta電位是根據(jù)其電泳遷移率計算出來的，而電泳遷移率與其表面電荷成正比，與其大小和粘度成反比。電泳可以測量外泌體的Zeta電位，范圍在-10至-70mV之間，具體取決于介質(zhì)的成分、pH等因素。

另一種廣泛使用的外泌體Zeta電位測量方法是RPS，它利用電流檢測外泌體通過小孔時電阻的變化。外泌體的Zeta電位是根據(jù)其轉運時間和頻率計算出來的，而轉運時間和頻率受其大小和表面電荷的影響。RPS可測量外泌體的Zeta電位，測量范圍為-10至-50mV，具體取決于孔徑大小和電壓。

總結

外泌體的顆粒大小、濃度及其電位是研究人員需要關注的三個量。針對不同項目的檢測，有著多種檢測方法，每種檢測方法都有著它的優(yōu)點和缺點，選擇什么樣的檢測方法需要考慮到實際情況，如所需要研究的問題、樣本的質(zhì)量、可用的資源等。