生物芯片检测外泌体作为前列腺癌诊断工具

　　肿瘤来源外泌体是生物标记物的潜在丰富来源，但是尚无有效的分离或检测方法。来自外泌体试验的研究人员开发了一种微流控拉曼生物芯片用于分离和分析外泌体，成功应用于临床血清样品中外泌体的测定，可能会成为前列腺癌诊断的有前途的工具。

　　前列腺癌(PCa)是全世界男性中非常常见的癌症之一。前列腺特异性抗原(PSA)是用于筛查和诊断PCa的非常广泛使用的生物标志物，但它也有一些缺点。PSA不是疾病特异性的，并且PSA水平升高与非癌性疾病(如良性前列腺增生和前列腺炎症)相关。)对病人很常见。因此，迫切需要生物标记物以改善PCa诊断的特异性和敏感性。

　　直径为30-200 nm的外泌体可通过大多数细胞类型释放，并存在于多种生物体液中，例如血液，唾液和尿液。外泌体的分子含量反映了其亲本细胞的特定生理状态和功能。近年来，由于其高浓度的肿瘤外泌体(高达1011 / mL)和循环稳定性，它已被用作癌症患者活检的有前途的生物标志物。通常用于分离外泌体的方法主要依赖于非特异性的物理和化学特性，例如粒度/密度和溶解度。超速离心是分离外泌体的非常常用方法，但是它需要多个离心步骤，导致较低的收率和纯度。另外，已经开发了免疫捕获外泌体的方法。来自多种细胞类型的所有外泌体均携带一些常见的蛋白质，例如CD9，CD63，CD81和MHCI。由于其高表达，通常选择抗CD63抗体来捕获外泌体。近期的研究表明，EpCAM在PCa和非PCa细胞外泌体之间有很大的不同。

　　拉曼光谱已成为免疫测定的有力方法。当前，拉曼光谱法的直接应用受到其低信号强度的限制。当分析物吸附在粗糙的金属表面上，尤其是金属纳米颗粒的团聚体上时，拉曼信号的强度会大大提高。但是，诸如脂质，蛋白质和核酸之类的生物分子也具有拉曼活性，并在400-1800 cm-1和2800-3100 cm-1区域显示强拉曼信号，这会影响样品检测。先前的研究已经开发了一种基于磁性富集和表面增强拉曼散射(SERS)探针的夹心免疫测定法，以检测捕获的外泌体。但是，该测定法受到金属底物的限制。还有一种新型的具有高密度醇，腈和叠氮基团的拉曼活性聚合物纳米材料(拉曼珠)，可用于细胞内的多个细胞上，以有效消除来自复杂细胞来源成分的干扰。研究报告。 Ceraman生物成像。拉曼磁珠在生物拉曼无声区(1800-2800 cm-1)具有强大而独特的拉曼振动(高达104)，非常大地扩大了拉曼磁珠的使用范围。

　　微流体技术由于其高通量，低材料消耗，低污染以及分析所需的小样品的优点而被认为是有前途的技术。拉曼技术与微流体技术的结合为系统的小型化和集成创造了新的机会。一方面，拉曼测量得到了显着改善，但另一方面，微流体平台需要可以检测少量的检测方法。因此，拉曼微流体技术非常适合此任务。幸运的是，在过去十年中，微流体拉曼分析提高了重现性和特异性，并已广泛用于生物学，化学和医学领域。

　　在这项研究中，研究人员开发了一种微流控拉曼生物芯片，旨在实时分离和分析外泌体。研究人员使用抗CD63磁性纳米粒子通过交错的三角形圆柱阵列中的混合通道浓缩外泌体。他们将包含浓缩的外泌体和高密度腈的EpCAM功能化的拉曼磁珠磁性固定在拉曼检测区域，并通过简单地监测强度来定量检测PCa细胞(LNCaP)和正常前列腺。我用了PCa患者和健康个体的细胞(PrEC)外泌体和临床血清样品的2230 cm-1 SERS峰的峰值进一步证实了癌症诊断在临床应用中的可行性。因此，这种新设备具有作为前列腺癌临床外泌体分析工具的潜力。