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直面外泌体纯化挑战,切向流过滤如何胜出

更新时间:2023-11-27      点击次数:428

近年来,医美界新刮起一阵外泌体风潮,作为医美新宠,外泌体更被喻为“抗衰圣品"。同样科学界对外泌体也是大力追捧,无论是基础研究还是技术开发都呈现指数上升。研究方向百花齐放,外泌体可作为诊断标志物,获取疾病相关信息的试验诊断,比如肿瘤早期诊断、疗效的预后评估;作为治疗制剂,对其摄取脏器具有治疗作用,甚至可以通过工程改造来增加其药用范围。作为药物递送工具,可以通过对外泌体内外蛋白进行修饰及药物携载,以提高其靶向性及递送效率。


外泌体提取和纯化

外泌体的分离多采用超速离心、磁珠免疫捕获、沉淀或过滤几种方法,这些方法仅适用于前期研究,对于后期工艺放大难以满足,限制了规模化生产药品级外泌体治疗产品供临床使用。致使有效的外泌体提取和纯化工艺技术成为外泌体治疗市场的一个关键技术阻碍。


外泌体的挑战

外泌体纯化对大规模工业生产提出的技术挑战主要来自于其结构与环境间相互作用,它们的脂质包膜使它们容易受到多种作用力的影响。pH值会改变能够稳定外泌体包膜的静电和金属亲和作用,表面活性剂和有机溶剂也可以破坏脂质成分,过高的糖和盐浓度会通过渗透性休克诱导结构损伤。外泌体包膜的结构大且脆弱,容易受到剪切力的影响。所有这些特点限制了适用于外泌体纯化的方法条件范围。

切向流过滤技术在外泌体纯化的应用

目前市场上出现了一种探索,借鉴细胞治疗中病毒载体的纯化工艺的技术措施,采用切向流过滤技术进行浓缩和洗滤。同样是不耐受高剪切力的大生物分子,同样面临工艺线性放大摸索的技术难题,切向流技术显然是很好的解决思路。外泌体能耐受不高于4000s-1的剪切力,利用切向流过滤技术,保持剪切力不变,可以通过放大膜面积来实现线性放大的工艺需求。

对于剪切力敏感的样本,选择一款带有数据监控的自动化设备显然是很有必要的。可以实时监控压力情况、剪切力情况,尤其是在研发阶段的工艺摸索,可以降低条件摸索的复杂性,操作的简便性,可以缩短整个工艺开发的时间,无形的降低了研发成本。

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