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光诱导型外泌体载体用于内源性RNA装载及向白血病细胞递送
摘要: 外泌体因其内源性来源、稳定性、生物相容性等独特优势,成为一种新型且有前景的药物递送平台。针对长链RNA高效装载并靶向递送至治疗细胞仍存在挑战,本研究提出一种基于外泌体的可控RNA富集与释放RNA递送系统。该系统通过改造外泌体产生细胞,利用RNA适配体-蛋白质相互作用及可逆光诱导蛋白-蛋白相互作用???,成功将内源性微小RNA 21(miR-21)海绵体(即miR-21抑制剂)富集于细胞膜表面,并通过外泌体生物发生机制分选进入外泌体。在光诱导装载系统中,miR-21海绵体的装载效率提升达14倍。此外,通过胆固醇偶联适配体AS1411修饰外泌体实现白血病细胞的靶向递送,通过阻断miR-21功能显著诱导白血病细胞凋亡。该研究构建了基于外泌体的光诱导载体,可高效装载并递送长链内源性RNA,为个性化癌症治疗的RNA疗法开发提供新途径。
关键词: miRNA海绵、白血病、RNA富集、外泌体、可逆光诱导载体、适配体
更新于2025-09-23 15:23:52
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细胞外囊泡成像:当前与新兴方法
摘要: 细胞外囊泡(EVs)是由细胞释放的、被脂质双分子层包裹的纳米颗粒。其直径范围从30纳米至数微米,可携带蛋白质、脂质、RNA和DNA等生物活性物质,实现局部及远距离的细胞间通讯。现已发现EVs在发育过程及包括癌症在内的多种疾病中发挥作用。为阐明EVs的功能,研究人员已建立多种方法来观察和研究其时空特性。然而由于EVs属于纳米级颗粒,对其进行成像需要充分理解每种标记策略以确保精准监测。本综述总结了当前及新兴的EVs成像策略,为未来研究提供参考。
关键词: 生物发光、磁共振成像、微囊泡、单光子发射计算机断层扫描、生物分布、成像、细胞外囊泡、荧光、染料、外泌体
更新于2025-09-23 15:23:52
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透射电子显微镜下细胞外囊泡图像的质量取决于操作人员和操作流程
摘要: 透射电子显微镜(TEM)具有纳米级分辨率,可用于区分单个细胞外囊泡(EVs)与非EV颗粒。TEM图像的获取依赖于操作者的图像筛选。目前尚不清楚操作者筛选的图像在多大程度上反映样本整体质量,以及这些图像的可比性和可重复性如何。为提升TEM观察EVs时的可比性与可重复性,我们首次比较了操作者筛选图像与同一载网上预设位置拍摄的图像——采用四种EV TEM制样方案、单一含EV样本及同一台TEM设备。操作者筛选可获得高质量图像且各方案间相似度更高;而预设位置拍摄的图像则能揭示方案差异(如每图EV数量、背景质量等)。评估的四种方案中,仅有一种的操作者筛选图像与预设位置图像具有可比性。综上,操作者筛选可用于证明样本中EVs的存在,但较难体现样本质量。由于预设位置图像反映的是含EV样本的整体质量而非单纯EV存在性,这为提升TEM监测含EV样本质量的对比性与可重复性迈出了第一步。
关键词: 尿液,阴性染色,透射电子显微镜(TEM),外泌体,细胞外囊泡(EVs),微囊泡
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种用于识别不同来源外泌体的无标记平台
摘要: 外泌体包含细胞及细胞状态特异性的蛋白质、脂质和核酸等物质,在细胞信号传导与细胞间通讯中发挥重要作用。当前基于外泌体的生物标志物研究主要依赖分析候选标志物(即特定蛋白质或核酸),但这种方法可能遗漏尚未发现的重要标志物。替代方案是通过"组学"方法或能提供系统"指纹图谱"(无需识别每个生物分子组分)的技术来分析整个外泌体系统。本文描述了后一种平台——基于表面增强拉曼光谱(SERS)结合多元分析技术,并验证了该平台分析不同生物来源外泌体的有效性。 首先我们探究:这种分析是可采用市售简易试剂盒从胎牛血清分离的外泌体,还是必须通过"金标准"超速离心/过滤程序获得更高纯度样本。数据显示后者是此类分析的必要条件。确立该要求后,我们使用独特的石墨烯包覆金基底(含准周期金字塔阵列)混合SERS基底,严格分析了单个外泌体的拉曼光谱特征。为确定拉曼信号来源,我们结合低/高空间分辨率拉曼成像与扫描电镜的外泌体形态鉴定,两种方法均表明光谱来自单个外泌体。最后我们首次证明:该平台能根据拉曼特征区分不同生物来源的外泌体,这为开发基于外泌体的指纹图谱提供了前景广阔的新途径。 本研究为未来探索外泌体在各种生物过程中的作用,以及将其作为疾病诊断和治疗监测的生物标志物,奠定了坚实的技术基础。
关键词: 表面增强拉曼光谱、石墨烯、生物标志物、外泌体、主成分分析
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用等离子体技术检测生物标志物
摘要: 生物标志物的检测对于实现早期疾病诊断、监测病程进展以及追踪治疗效果至关重要。等离子体传感器展现出广泛的分析能力——从快速生成比色读数到超低样本体积中的单分子灵敏度,这使其在生物分析和即时检测应用中得到越来越多的探索。本文综述了近期不同类型等离子体传感平台的发展动态,剖析了普遍存在的挑战并展望了转化应用的前景。我们重点介绍了新兴生物标志物(包括微小RNA、循环肿瘤细胞、外泌体和游离DNA)的检测研究,并探讨了将等离子体纳米材料与工具应用于生物流体之外(如组织、器官和病变部位)生物标志物检测的机遇。将等离子体生物传感器与现有及新兴的仪器技术、样本预处理方法和数据分析手段相结合,将有助于推动其向临床环境转化,从而改善医疗保健并提升生活质量。
关键词: 等离子体学、外泌体、生物标志物、微小RNA、生物传感器、循环肿瘤细胞、无细胞DNA
更新于2025-09-23 15:21:01
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外泌体模板化纳米等离子体技术用于多参数分子分析
摘要: 外泌体是具有独特生物物理和生物分子特征的纳米级囊泡;然而现有分析方法仍局限于单变量检测。本研究开发了一个专门平台,可在临床生物流体中直接对同一囊泡进行同步生物物理与生物分子多参数分析——命名为"外泌体模板等离子体技术"。该技术通过囊泡原位生长金纳米壳实现多重选择性:在生物物理选择性方面,纳米壳形成过程以囊泡尺寸为模板并进行调控区分;在生物分子选择性方面,仅当荧光探针在同一囊泡上与靶标结合时,纳米壳等离子体才会局部淬灭其信号。该技术能实现多种外泌体生物标志物(如蛋白质和微小RNA)的多重分析,但对非囊泡生物标志物无响应。当集成于基于智能手机的微流控传感器时,该平台兼具快速、灵敏和无洗涤特性,不仅能鉴别天然临床样本中的标志物组织状态,还显示特定外泌体亚群可更准确预测患者预后。
关键词: 分子谱分析、外泌体、基于智能手机的传感器、纳米等离子体技术、生物标志物、微流控技术
更新于2025-09-23 15:21:01
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EXTH-77. 用于检测癌症干细胞和外泌体的配体偶联量子点
摘要: 高级别星形细胞瘤及其他转移性脑癌具有高度侵袭和浸润特性,导致其难以检测和治疗。本研究中,我们通过体外和体内模型证实了白细胞介素13变体(TQM13)偶联量子点在胶质瘤中的独特选择性摄取。由于IL13Rα2和EGFRVIII已知表达于侵袭性强且治疗抵抗的胶质瘤肿瘤中,我们利用配体偶联量子点靶向表达这些受体的细胞系。通过胶质瘤干细胞的单层和球状细胞培养模型,验证了靶向量子点的受体特异性摄取。为证明IL13Rα2受体靶向量子点在体内的特异性,我们在颅内胶质瘤小鼠模型中经腹腔注射该量子点。处死小鼠后,采用双光子荧光显微镜分析肿瘤切片中量子点的积聚情况。细胞培养模型还验证了外泌体与配体偶联量子点相互作用对肿瘤细胞结合的影响——我们使用了源自胶质瘤患者细胞系和Jurkat T细胞系的外泌体。体外结合研究表明,肿瘤靶向量子点能有效结合表达IL13Rα2和EGFRVIII的癌症干细胞。双光子荧光显微镜证实量子点在体内模型肿瘤区域呈现核周积聚。外泌体结合的量子点根据外泌体来源及研究细胞系的不同,显示出对胶质瘤细胞摄取量的增强或减弱效应。
关键词: 量子点、表皮生长因子受体变异体III(EGFRVIII)、外泌体、白细胞介素13受体α2(IL13Rα2)、胶质瘤
更新于2025-09-23 15:19:57
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间充质干细胞来源的外泌体通过靶向HMGB1调节miR-126以改善高血糖诱导的视网膜炎症
摘要: 目的:本研究旨在探究间充质干细胞来源的外泌体(MSC-Exos)通过传递微小RNA-126(miR-126)能否调控高血糖诱导的视网膜炎症。 方法:从人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)培养液中分离MSC-Exos并进行miR-126传递。体内实验将MSC-Exos或过表达miR-126的MSC-Exos玻璃体腔注射至糖尿病大鼠,体外实验将其与高糖处理的人视网膜内皮细胞(HRECs)共培养。治疗后采集大鼠玻璃体液和HRECs样本进行ELISA检测,视网膜切片行免疫组化分析,通过RT-PCR和Western blot检测视网膜及HRECs中高迁移率族蛋白B1(HMGB1)、NLRP3炎性小体和NF-κB/P65的表达水平。 结果:高血糖显著增加糖尿病大鼠或高糖暴露HRECs的炎症反应,升高caspase-1、白细胞介素-1β(IL-1β)和IL-18水平。MSC-Exos干预可有效逆转该反应。与对照MSC-Exos相比,过表达miR-126的MSC-Exos更显著抑制糖尿病大鼠HMGB1信号通路并减轻炎症。miR-126-MSC-Exos处理显著降低高糖诱导的HRECs中HMGB1表达及NLRP3炎性小体活性。 结论:MSC-Exos中的miR-126通过下调HMGB1信号通路减轻高血糖诱导的视网膜炎症。
关键词: 高迁移率族蛋白B1、外泌体、NLRP3炎性小体、miR-126、间充质干细胞
更新于2025-09-23 00:39:20
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用于癌症外泌体多重鉴别的近红外余辉半导体纳米聚复合物
摘要: 作为从源细胞继承遗传和蛋白质信息的纳米级胞外载体,外泌体的检测对癌症早期诊断具有重要前景。然而,具有高特异性和低介质背景的光学传感器在外泌体检测中仍具挑战性。本研究首次开发出无需实时光照激发的发光纳米传感器,可实现癌症外泌体的多重区分。该余辉发光纳米传感器由近红外(NIR)半导体聚电解质(ASPN)与淬灭剂标记的适体静电复合而成。由于ASPN与淬灭剂间高效的电子转移,纳米复合物(ASPNC)的余辉信号初始被淬灭;而当存在适体靶向的外泌体时,ASPN/淬灭剂间距增大从而激活余辉信号。由于余辉检测在光照停止后进行,样品背景信号大幅降低,使其在细胞培养液中的检测限比荧光检测低近两个数量级。更重要的是,只需改变适体序列即可轻松定制ASPNC来检测不同外泌体蛋白。这种结构多功能性使ASPNC能对多个外泌体样本进行正交分析,有望精确定位外泌体的细胞来源以实现癌症诊断。
关键词: 光学成像、半导体聚合物、纳米材料、生物传感器、外泌体
更新于2025-09-23 02:50:56
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基于跨接纳米异质结的可见光驱动自供能器件及其在外泌体RNA定量中的生物应用
摘要: 本文报道了一种基于TiO?纳米丝(NSs)@MoS?量子点(QDs)的自供电生物传感器的设计与制备,并展示了其在定量检测外泌体RNA(人类HOXA远端转录反义RNA(HOTTIP))中的生物应用。与单独的TiO? NSs相比,该自供电器件具有更高的输出功率,这归因于TiO? NSs与MoS? QDs杂化形成的具有合适带阶的异质结结构(即跨立型(I类)能带排列)。MoS? QDs提供的敏化效应和优异的可见光吸收能力可延长界面载流子寿命并提高能量转换效率。该自供电生物传感器通过捕获探针与HOTTIP的有效杂交,成功应用于HOTTIP的定量检测。HOTTIP的成功捕获会导致功率输出依次降低,从而用于超灵敏定量检测HOTTIP,其功率输出变化与HOTTIP浓度对数(范围为5 fg/mL至50000 ng/mL)呈线性关系,检测限低至5 fg/mL。这种基于TiO? NSs@MoS? QDs的纳米材料在制备经济便携的自供电生物传感器方面展现出卓越潜力。此外,这种自供电、可见光驱动的器件在癌症生物标志物定量检测中显示出广阔的应用前景。
关键词: 自供能、胃癌、异质结、TiO?@MoS?、外泌体、人类HOXA远端转录反义RNA(HOTTIP)
更新于2025-09-24 05:05:15