沈陽自動化所在微納生物探測方面取得新進(jìn)展

2023-03-14 15:36:05沈陽自動化閱讀量：305      我要評論

　　【化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 技術(shù)前沿】近日，美國化學(xué)會旗下期刊Nano Letters(中科院一區(qū)Top類)發(fā)表了中國科學(xué)院沈陽自動化所微納米自動化課題組利用微納操作機(jī)器人在外泌體探測方面的最新研究成果(Nanomechanical Signatures of Extracellular Vesicles from Hematologic Cancer Patients Unraveled by Atomic Force Microscopy for Liquid Biopsy)?？蒲腥藛T基于原子力顯微鏡(AFM)技術(shù)，開展了溶液環(huán)境下臨床血液癌癥患者液體活檢標(biāo)本中單個外泌體黏彈特性及幾何特征的原位測量，測量結(jié)果展現(xiàn)了血液癌癥發(fā)生發(fā)展過程中外泌體力學(xué)特性的動態(tài)變化。

　　外泌體作為細(xì)胞間通信的載體，在細(xì)胞生理病理活動過程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用，因此研究生命活動過程中外泌體的行為特性和變化規(guī)律對于揭示生命奧秘以及發(fā)展新型臨床疾病診療方法具有重要意義。此外，越來越多的證據(jù)表明力學(xué)因素在一切生命活動過程中均起重要作用。然而目前對于癌癥發(fā)生發(fā)展過程中外泌體力學(xué)特性的動態(tài)變化的認(rèn)知仍然極為有限。

　　沈陽自動化所科研人員通過醫(yī)工結(jié)合的方式，建立了基于AFM的溶液環(huán)境下單個外泌體多參數(shù)力學(xué)特性(彈性特性、黏性特性、幾何特征)原位測量方法，分析了AFM針尖形狀及探針加載速度對測量結(jié)果的影響，并在此基礎(chǔ)上分別對淋巴瘤、骨髓瘤及健康人液體活檢標(biāo)本中提取的外泌體進(jìn)行了探測實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，癌變后外周血中外泌體的楊氏模量及黏性系數(shù)均顯著增加。實(shí)驗(yàn)結(jié)果展現(xiàn)了癌癥患者外泌體與健康人外泌體力學(xué)特性之間的顯著差異，揭示了外泌體力學(xué)特性在血液癌癥發(fā)生過程中的指示作用，對于癌癥液體活檢技術(shù)研究具有積極意義。

基于AFM的溶液環(huán)境下癌癥患者液體活檢標(biāo)本中外泌體力學(xué)特性原位探測示意圖

　　該研究得到了國家自然科學(xué)基金委員會、中國科學(xué)院從0到1前沿科學(xué)重點(diǎn)研究計劃和機(jī)器人學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的大力支持。(機(jī)器人學(xué)研究室)

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