高速成像揭示细胞间通信的纳米世界

金泽大学纳米生命科学研究所（WPI-NanoLSI）的研究人员展示了一种使用高速原子力显微镜（HS-AFM）视频技术对小细胞外囊泡（sEVs）进行纳米级表征的新方法。

这项开创性的方法提供了前所未有的细节，用于表征sEV亚群，为理解其生物学作用及其在疾病诊断中的潜在应用提供了新的见解。该研究发表在《细胞外囊泡杂志》上。

细胞外囊泡（EVs），包括外泌体和微囊泡，在细胞间通信中起着至关重要的作用，通过转移蛋白质、脂质和RNA等生物分子来调节免疫反应、组织修复甚至疾病进展。尽管它们的重要性已被广泛认可，但由于其尺寸小且异质性高，准确表征这些纳米级囊泡仍然是一个重大挑战。现有的技术，如纳米颗粒跟踪分析（NTA）和流式细胞术，缺乏足够的分辨率来提供单个囊泡水平上的精确结构和组成信息。

在这项由Keesiang Lim和Richard W. Wong领导的研究中，团队利用HS-AFM在生理条件下可视化HEK293T细胞来源的sEVs的纳米拓扑结构。他们的发现揭示了富含特定外泌体标记物（如CD63和CD81）的不同sEV亚群。值得注意的是，他们观察到小于100纳米的sEVs表现出更高的膜刚性和与外泌体标记物更高的共定位，而较大的囊泡则显示出显著的高度波动。

“我们的研究代表了细胞外囊泡研究的重大进展，”Wong说。“通过利用HS-AFM视频技术，我们现在可以直接观察单个sEV表面标记物的动态相互作用，为开发高精度的EV基生物标志物铺平了道路。”

这种纳米级免疫表型方法有可能彻底改变早期疾病检测，特别是在癌症诊断中，外泌体基生物标志物越来越受到关注。此外，该方法还可以通过更精确地表征治疗性EVs，为靶向药物递送和再生医学的发展做出贡献。

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