從探索到驗證:為何需要「外泌體標準品」,而不是塑膠微珠?

從探索到驗證:為何需要「外泌體標準品」,而不是塑膠微珠?

量得準 ≠ 量得對,EVs Standards讓方法及數據都可重現

 

 

什麼是外泌體?

 

請參考專文:胞外囊泡 (EVs) 研究流程:新手入門指南。

 

 

EVs 研究的挑戰?

 

儘管外泌體前景看好,但也面臨許多痛點:

 

  • 跨實驗室數據難以比較:Exosomes的異質性 (heterogeneity,如尺寸、組成、來源等) 以及不同的分離及檢測方法,導致不同實驗室的數據難以比較和重現 (reproducibility)。
  • 缺乏有效對照組:缺乏可靠的生物學對照品,以致於難以準確評估外泌體分離方法的回收率 (recovery)、純度 (purity) 與檢測方法的靈敏度 (sensitivity)。
  • 合成微珠的局限性:目前市售的奈米微珠 (如polystyrene beads) 是校正奈米粒子追蹤分析儀 (NTA)、動態光散射 (DLS) 等分析儀器的選擇,可用於儀器校準和線性驗證。然而,由於其在生物化學性質上與真實的外泌體截然不同,無法作為等價的生物學標準品來驗證外泌體的準確性或評估分離方法的性能。

 

為了解決這些問題,研究界迫切需要可追溯、可重現、跨批次穩定的外泌體對照物,以進行方法驗證 (protocol validation) 和品質管控 (quality control, QC),確保研究結果的可靠性和可比較性。

 

 

外泌體標準品是什麼? 有什麼功用?

 

外泌體標準品 (EVs standards, purified EVs) 是指經過完善表徵、高度純化的真實胞外囊泡樣品。它們具有明確的生物學特性和物理參數,是確保實驗品質、推動 EVs 研究標準化的基石,為EVs研究提供可靠的參考材料。

 

 

HansaBioMed 外泌體標準品的優勢

 

相較於其它市售外泌體標準品常見議題:來源稀少、表徵性差、不穩定及運送成本高等問題,HansaBioMed Life Sciences (HBM) 提供一系列經過嚴格表徵和驗證的高品質外泌體標準品:

 

  • 高品質、高純度 EVs
    採用目前公認最佳的純化方式—切向流過濾 (TFF) 和粒徑篩析層析法 (SEC,又稱尺寸排阻層析、凝膠過濾層析) 的組合,提供高品質、高純度外泌體的同時也確保EVs的功能性及結構完整性。而多數市售標準品多使用超高速離心法 (ultracentrifugation, UC) 可能造成EVs受損,影響其完整性及下游應用的表現。
  • 全面表徵、嚴格驗證:
    每批次標準品都經過嚴格的品質驗證,包括:標記物表達 (marker expression)、粒徑分佈與濃度 (size distribution and particle number)、形態學分析 (morphology) 等。

    標記物表達粒徑分佈與濃度形態學分析

 

  • 長期穩定性:
    HansaBioMed 的 EVs 標準品採用凍乾方式 (Lyophilized)在 4°C 可穩定保存長達 36 個月。
  • 可提供 COA
  • 多種生物來源:
    HansaBioMed提供多種類型的外泌體標準品,包含:
  • 人類體液 (human biofluids)血漿、血清、尿液及血小板來源 (platelet EVs) 外泌體。
  • 細胞培養液 (cell conditioned media):人類間質幹細胞 (MSC)、多種人類癌細胞株 (如HEK293、HCT116、A549等)。
  • 植物外泌體 (EV-like nanoparticles, ELNs)從洋蔥、馬鈴薯、生薑、大蒜等植物純化的外泌體。
  • 螢光外泌體 (FLUO-EVs):將螢光蛋白 (EGFP、BFP、mCherry) 作為四跨膜蛋白的融合蛋白,具備高螢光穩定性,無染劑 (如Bodipy) 非特異性染色 (non-specifically labeling) 的雜訊、偽影或dye micelles。
  • 可提供超過 200 種細胞株的客製化外泌體,詳情請洽詢洛恩。

 

 

HansaBioMed 標準品與市售標準品比較表

 

 HansaBioMed市售競品
純化方法TFF + SEC超高速離心法(UC) / 沉澱法
樣品來源多元
人類體液、MSC、細胞珠、植物
較少
視供應商而定
功能性及結構完整UC 可能造成 EV 受損
螢光選項FLUO - EV
多種螢光標記
視供應商而定
但多為單一螢光標記或染料
非特異性訊號可能有 (依製程)
保存期長達 3 年依產品而異,0.5~2 年
CoA可索取可索取

*市售標準品常見純化方法為超高速離心法(UC)或沉澱法 (precipitation)。

 

 

外泌體標準品的應用及實例

 

外泌體標準品具備多種用途,如儀器校正及方法開發的對照組、生物標誌開發及分析 (biomarker discovery)、分析內標 (spike-in control) 、品管對照組,適合 NTA、各種顯微鏡技術、螢光標記、流式細胞儀 (flow cytometry, FACS)、ELISA、西方墨點法 (Western blotting) 及核酸分離等多元應用。而螢光外泌體則適合細胞共培養追蹤 (in vitro tracking)、EVs攝取監測 (cell spike-in),或作為奈米粒子分析儀(如螢光 NTA, NanoFCM, Particle Metrix 的陽性對照和校準材料。

 

HansaBioMed 外泌體標準品已廣泛應用於多項研究中,證明其可靠性和實用性:

 

  1. 新方法/ 儀器開發
  • HBM的尿源性外泌體 (urine EVs):研究胞外囊泡在 C-P 柱的動態結合能力
  • HBM的血漿來源外泌體 (plasma EVs):比較各種 EVs 分離方法在人類血漿中的表現
  • HBM的 HCT116-EVs開發基於 EGFR 的 EV 定量分析方法
  1. 影像分析流程開發
  • HBM 的螢光 FLUO-EVs:Abbelight 公司開發外泌體影像工作流程。
  1. 新型表徵技術應用
  • HBM 的螢光 FLUO-EVs:Nanoscale Metrix 進行 Taylor 擴散分析 (Taylor dispersion analysis, TDA),以高精度表徵外泌體,發現主要群體為 80 nm 囊泡,以及兩個較小的亞群(<20 nm),可能是 exomeres、supermeres 或膜碎片。

 

簡言之,外泌體標準品具有明確的生物學特性,提供可追溯、可重現、跨批次穩定的外泌體對照物及螢光特性,確保研究結果的可靠性和可比較性更是推動 EVs 研究標準化的基石。

 

 

延伸閱讀:外泌體檢測流程、外泌體純化工具、外泌體萃取-如何使用切向流過濾純化外泌體

 

 

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參考文獻

 

 

 

常見問題 (FAQ)

Q1:我已經有 NTA 校正微珠,為什麼還需要 EVs 標準品?

A1:校正微珠主要用於校準如 NTA、DLS 等分析儀器,確保粒徑和濃度的測量準確性和線性。然而,合成微珠的成分和表面性質與外泌體截然不同,因此外泌體標準品對於評估真實外泌體的生物學與物理特性 (如其表面標記物、內部組成如蛋白質、核酸、脂質,及其功能完整性) 至關重要,且合成微珠無法模擬。

Q2:HansaBioMed 外泌體標準品可否作為學術發表或研究的對照物?

A2:HansaBioMed 的外泌體標準品經過嚴格程序驗證,目標為提供高度表徵、標準化和可重現的參考材料 (reference control)。因此不僅可以做為研究對照物,也是評估 EVs 分離方法回收率、純度以及驗證生物學實驗 (如細胞攝取、OMICS 分析)的不可或缺的生物學對照品。HansaBioMed 標準品已被多篇知名期刊的學術論文採用,如Journal of Chromatography A、Journal of Proteome Research、Journal of Immunological Methods,作為實驗的品質控制和對照物,確保數據的可靠性和可比較性。

Q3:HansaBioMed 的標準品如何確保批次一致性與品質?

A3:HansaBioMed 的標準品實行嚴格的品質控制 (QC),每批次的產品都經過多重驗證,含:標記物表達 (by ELISA)、粒徑分佈與濃度 (by NTA)、形態學分析 (by TEM) 等。QC 流程皆參考 MISEV2023 指南,確保產品的品質、純度和批次間的一致性。此外,外泌體標準品以凍乾的形式提供,可長期儲存 (長達 36 個月)、高度穩定性且方便回溶使用 (reconstitution)。

Q4:如何選擇適合的 EVs 標準品?

A4:HansaBioMed 提供多種來源的外泌體標準品 (純化外泌體),包括人類體液 (血漿、血清、尿液、血小板)、間質幹細胞 (MSC)、細胞培養液 (多種癌細胞株)、和植物(如洋蔥、生薑、馬鈴薯)。

  • 外泌體種類應基於研究目的進行選擇:
  • 特定疾病或條件特定生理條件:選擇相關細胞株或生物體液,如HEK293、A549、血小板。
  • 新方法開發或儀器驗證:可選擇通用性高的EVs,如HEK293、血漿源EV等。
  • 保養及化妝品開發及驗證:可選擇植物外泌體 (Plant EV-like Nanoparticles, ELN)。

Q5:HansaBioMed 標準品提供哪些文件?

A5:HansaBioMed 為標準品提供詳細的產品分析證明 (Certificate of Analysis, CoA)。CoA 文件包含詳細的批次資訊,如粒徑分佈、粒子濃度、標記物表達和形態學驗證結果,所有資訊均符合 MISEV2023 指南。