高速成像揭示细胞间通讯的纳米世界

金泽大学纳米生命科学研究所（WPI NanoLSI）的研究人员展示了一种使用高速原子力显微镜（HS-AFM）录像对小细胞外囊泡（sEV）进行纳米级分析的新方法

这种开创性的方法在表征sEV亚群方面提供了前所未有的细节，为它们在疾病诊断中的生物学作用和潜在应用提供了新的见解

该研究发表在《细胞外囊泡杂志》上

细胞外囊泡（EV），包括外泌体和微囊泡，通过转移蛋白质、脂质和RNA等生物分子在细胞间通讯中起着至关重要的作用。这些微小的囊泡充当分子信使，在细胞之间传递信息，以调节免疫反应、组织修复，甚至疾病进展

尽管具有重要意义，但由于其尺寸小和异质性，这些纳米级囊泡的准确表征仍然是一个重大挑战。现有的技术，如纳米粒子追踪分析（NTA）和流式细胞术，缺乏在单个囊泡水平上提供精确结构和成分信息的分辨率

在这项由Keesiang Lim和Richard W.Wong领导的研究中，该团队利用HS-AFM在生理条件下可视化了HEK293T细胞衍生的sEV的纳米拓扑结构

近生理环境下sEV的HS-AFM纳米成像。来源：《细胞外囊泡杂志》（2025）。DOI:10.1002/jev2.70050

他们的研究结果显示，不同的sEV亚群富含特定的外泌体标志物，如CD63和CD81。值得注意的是，他们观察到，与显示出显著高度波动的较大囊泡相比，小于100 nm的sEV表现出更大的膜刚性和与外泌体标记物的更高共定位

“我们的研究代表了细胞外囊泡研究的重大进展，”Wong说。“通过利用HS-AFM摄像，我们现在可以直接观察单个sEV上表面标记物的动态相互作用，为开发高精度的基于EV-的生物标志物铺平道路。”

这种纳米免疫表型方法有可能彻底改变早期疾病检测，特别是在癌症诊断中，基于外来体的生物标记物正在获得关注。此外，该方法可以通过更精确地表征治疗性EV，为靶向药物输送和再生医学的进步做出贡献 More information: Muhammad Isman Sandira et al, Nanoscopic Profiling of Small Extracellular Vesicles via High‐Speed Atomic Force Microscopy (HS‐AFM) Videography, Journal of Extracellular Vesicles (2025). DOI: 10.1002/jev2.70050