[发明专利]一种外泌体纯化的装置及应用

说明书

本发明涉及一种外泌体纯化的装置的构建及应用。所述的纯化装置是根据外泌体的尺寸与电荷与其他物质的差异，利用样品在装置内切向流动结合滤膜尺寸筛分与电场的双重作用原理，进行污染物的去除进而实现高纯度外泌体的富集。装置包括预过滤部分和外泌体纯化部分。该装置操作简单，处理样品量大，处理时间短，污染物不易堵膜，外泌体分离纯度高且结构不易被破坏，可满足不同来源的外泌体的分离纯化需求，并可进一步应用于外泌体的蛋白质组学，载药，活性，生物学功能等的研究。

技术领域

本发明涉及一种外泌体纯化的装置，并可对血浆，尿液，细胞培养液等生物样品中的外泌体实现纯化。

背景技术

外泌体是由细胞分泌的一种具有磷脂双分子层结构的囊泡，其尺寸在30-200nm之间，在血浆，尿液，细胞培养液中广泛的存在。其中携带很多重要的蛋白质信息，参与细胞间交流，免疫响应等许多重要的生物学过程。由于其尺寸较小且来源于生物体本身，毒性较低对于生物体无免疫原性，因此具有广泛的前景被应用在药物传递到体内的载体实现疾病的治疗^[1]。但目前针对不同来源的外泌体的分离常会受到共分离的蛋白质的干扰造成其分离纯度较低，不利于其后续的生物学应用，同时也对外泌体本身的蛋白质组学的分析造成较大的干扰。因此在不同样品中实现高纯度的外泌体的分离是十分必要的。

目前，针对外泌体的分离的金标准为超速离心法^[2]，利用外泌体与干扰物质的密度差异在高转速下沉降得到外泌体，但是高的离心速度会使外泌体遭到破坏造成回收率较低且处理时间长。此外，基于聚合物沉降的方式操作简便^[3]，可回收大量的外泌体，但是回收的组分中包含较多聚合物及其共沉降的蛋白质的干扰，得到的外泌体不能进行体内的直接应用。基于抗体的亲和富集法可高特异性的回收到样品中的外泌体^[4]，但是其分离情况与外泌体表面的蛋白表达紧密相关，且抗体价格昂贵，对于大规模的外泌体的制备不实用。基于滤膜筛分的外泌体分离可实现外泌体在膜上的直接富集^[5]，但是污染物在膜上的不断累积容易造成膜的堵塞进而影响外泌体的分离效率及分离纯度。

因此，为无损的大量富集样品中较高纯度的外泌体，我们发展了一种外泌体纯化的装置。该装置利用样品在滤膜表面的切向移动，利用滤膜的尺寸筛分效应实现污染物的去除及外泌体的有效拦截，流体的切向移动不易造成膜孔的堵塞；同时在装置内部滤膜两侧加入电场力作用，利用外泌体表面的电荷与干扰物质的差异进一步实现干扰物的去除，因此可得到纯度更高的外泌体，同时可实现大规模外泌体的制备。得到的外泌体样品可直接用于蛋白质组学分析及其后续生物学的应用。

参考文献

[1].Dongbin Yang,et al.Theranostics.2020,10,3684-3707.

[2].Kyung Ju Ryu,et al.Ann Lab Med.2020,40,253-258.

[3].Yejing Weng,et al.Analyst.2016,141,4640–4646.

[4].Yoon-Tae Kang,et al.Small.2019,1903600(1-14).

[5].Fei Liu,et al.ACS Nano.2017,11,10712-10723.

发明内容

本发明的目的是提供一种实现复杂样品中高纯度外泌体无损分离的装置，该目的的实现需要同时控制装置中的预过滤部分，外泌体纯化部分的各个部件，调节各部分的参数实现最优的外泌体的分离。

因此本发明采用以下的技术方案：

一种外泌体纯化的装置，包括预过滤部分和外泌体纯化部分；