识别和施胶液和微泡

细胞囊泡释放,如液和微泡,球形粒子由磷脂双分子层封闭。这些细胞衍生细胞外囊泡的直径通常范围从30 nm 1µm[1],最小的是一些100倍小于最小的细胞在人体内。

图1所示。透射电子显微镜(TEM)尿囊泡从人类的形象。

图1显示了一个人类尿囊泡的透射电子显微镜图像。因为细胞囊泡释放到环境中,体液,如血液、唾液,尿液,包含许多细胞衍生囊泡。细胞采用囊泡消除浪费和运输和交付货物,如受体和遗传信息,其他细胞。由于货物允许特定细胞囊泡到目标消息,囊泡最有可能发挥关键作用在细胞间的沟通。此外,大小、浓度、细胞起源,和小泡在体液的组成改变在疾病。例如,增加水平的囊泡在等离子体与血栓形成和转移性癌相关联。囊泡的功能及其变化的属性在疾病意味着囊泡有许多临床应用。万博电脑网页版登录例如,一个特定泡类型的丰富的浓度可以象征一种疾病的存在。这些信息将使疾病的早期识别和监测治疗的疗效。此外,囊泡可以被用于运载药物专门病变器官不被免疫系统清除。 For these applications to become reality, we need an instrument capable of determining the size and concentration of a specific vesicle type.

方法

图2所示。可调电阻的原理脉冲感应(TRPS)——拉曼显微镜混合。

确定特定的泡类型的大小和浓度,可调电阻脉冲传感(TRPS)结合拉曼显微镜。图2展示了一个示意性的混合TRPS拉曼显微镜设置。TRPS包含两个流体细胞除以一个导电膜。电流流过一个膜的孔隙直径通常µm < 1。电流的相对变化约泡的体积成正比,与已知直径的珠子校准。通过应用流体细胞之间的压力差,造成的驱使流主导着流透过电渗透,电泳和扩散。计数率与囊泡的浓度用已知浓度的珠子。因此,TRPS能够确定囊泡的大小分布和浓度悬浮[2]。

泡后通过毛孔,它是光被聚焦激光束在波长785纳米。囊泡的斯托克斯位移光散射的测量使用摄谱仪(HoloSpec F / 1.8, Kaiser光学系统公司美国)和CCD探测器(英国牛顿DU920P-BR-DD,和或技术)来获得拉曼光谱,molecule-specific。因此,拉曼光谱可能包含囊泡的细胞起源的信息。的一个优势拉曼光谱是量化和label-free。相比之下,大多数实验室使用荧光抗体标记识别囊泡,这是费力而涉及的实际问题。例如,抗体的抗原通常绑定不仅感兴趣而且Fc受体。

结果

图3所示。粒径分布和浓度尿囊泡。

我们已经修改了上层液电池TRPS系统(Izon科学有限公司,克赖斯特彻奇,新西兰),使光学孔隙的延伸。修改后,我们已经评估的适用性TRPS确定大小分布和囊泡从人类尿液的浓度。我们选择尿囊泡,因为尿液含有较高浓度的囊泡和低污染的脂蛋白和蛋白质聚合。图3显示了尿囊泡的大小分布与TRPS来衡量。囊泡的浓度随增加直径和最小的囊泡,我们可以检测直径大约是100海里。

图4所示。拉曼光谱的单个血小板源泡。的山峰揭示特定的化学键,出现在这泡。

扩展的TRPS显微镜物镜使我们能够定位孔和聚焦激光束在孔隙光学陷阱单囊泡。图4显示了拉曼光谱的困plateletderived浓缩血小板。光谱的峰值是特定分子的化学键和对称性。

结论和展望

体液含有细胞衍生细胞外囊泡,包含临床信息。研究囊泡在生理和病理条件下的作用,采用囊泡作为疾病的生物标记物,大小、浓度和细胞起源是最好测量单囊泡。因此,我们正在开发一种混合TRPS -拉曼显微镜设置。我们已经表明,TRPS适合大小泡到100海里。此外,我们的第一个拉曼光谱测量单个血小板源囊泡。接下来,我们打算将设置应用于区分来自不同的细胞类型的囊泡。

引用

1. e·范德堡尔F.A.W. Coumans, A.E. Grootemaat, c·加德纳I.L.萨金特,p .哈里森,a . Sturk T.G. van Leeuwen, r·纽兰德。粒度分布的液和微泡透射电子显微镜、流式细胞术、纳米粒子跟踪分析,电阻脉冲感应。j . Thromb。Haemost。12 (7), 1182 - 92 (2014)
2. F.A.W. Coumans, e·范德堡尔A.N.啵嘤,哈吉,n . a . Sturk T.G. van Leeuwen, r·纽兰德。可再生的细胞外囊泡与可调电阻的大小和浓度测定脉冲感应。j . Extracell。囊泡25922 (2014)