導語：一個國際工程師團隊創建了一個原型設備，能夠從血液樣本中過濾出極微小的顆粒，而無需將樣品送到實驗室。該裝置集成了微流體和聲學細胞分選技術，不僅被認為不僅對醫學應用有利，而且對科學研究也有利。
已經開發了該系統，使得它可以分離「外來體」或從人體中所有可能類型的細胞中釋放的生物納米顆粒。外泌體被認為在細胞間通訊和疾病傳播中起著至關重要的作用，因此從30年前發現它們開始就成為科學好奇的主題。然而，外泌體的非常微小的尺寸使得它們難以被研究並且難以與其內在的生物流體分離。普遍存在的技術包括將樣品在離心機內旋轉數小時或數天，這通過將它們暴露於非常高的重力來破壞外來體。
最重要的是，該技術僅捕獲生物流體中存在的納米顆粒的一小部分。在2017年9月18 日發表在「美國國家科學院院刊」上的一篇論文中，來自杜克大學，匹茲堡大學和馬吉婦女研究所，麻省理工學院和新加坡南洋理工大學的科學家報導了一項高級研究技術依賴於「聲流體」，微流體和聲學的整合。原型設備被證明是一種自動化，溫和的即時檢測系統，能夠以單步，片上方式從外部生物體中分離外泌體，並且具有高產率和純度。
該研究的結果可能有助於科學家和臨床醫生更好地了解外泌體，並形成治療或診斷設備的基礎。該裝置還可以通過簡單地抽血和進行「液體活檢」來診斷和監測各種病症。外泌體在醫學診斷和治療方面具有顯著的潛力，但是目前用於外泌體分離的技術具有缺點，例如長周轉時間，不一致性，低產量，汙染和不確定的外泌體完整性。
這項工作提供了一種可以解決這些問題的新技術。我們想要提取高質量的外泌體，就像按下按鈕並在10分鐘內獲得所需樣品一樣簡單。 這種方法分離外泌體而不改變其生物學或生理學特徵的能力可能為評估人類健康以及疾病的發生和發展提供新的途徑。由Huang及其合作者開發的原型設備產生的高頻聲波相對於從細管流下的液體以一定角度傳播。
通過相對於顆粒的大小和通道的長度小心地定製聲波的頻率和角度，可以將任何尺寸大於1000nm的顆粒推入單獨的通道中。這可以分離血液成分，如紅細胞，白細胞和血小板。然後，流體流過第二腔室，在該第二腔室中施加相同的力以過濾掉所有小於130nm的顆粒，其尺寸等於大多數外泌體的尺寸，並且比人類的一部分的厚度小500倍。
總結：證明雙階段方法能夠以98％的純度分離樣品中超過80％的外來體，這與僅分離5％-40％外泌體的普遍技術相反。在有效分離外泌體等細胞外囊泡之前，新裝置可首先消除所有血細胞和血小板。這種新一代的集成設備設計可以對不同血液成分進行無離心分選，從而大大降低液體活檢分析的成本和處理時間。 這將為液體活檢的研究增添新的內容，促進細胞外囊泡的臨床應用，為人體懷孕期間難以獲取的器官提供生理和健康信息。