振荡微泡在几分钟内将外泌体从血液中分离出来，跳过化学物质和离心机

外泌体由大多数细胞分泌，携带生物信息和蛋白质，作为诊断和预测疾病进展和转移的非侵入性生物标志物。然而，从各种生物流体（如未稀释的全血、血浆和血清）中快速分离高纯度外泌体仍然是一个挑战。

利用声波进行温和、非接触式操作的声学方法提供了一条有前景的道路。然而，将外泌体等纳米颗粒直接从全血等复杂流体中有效分离出来仍然具有挑战性。这一困难部分是由于声衍射极限，它限制了声波聚焦和控制的紧密性，从而阻碍了纳米分离技术的发展。

在《科学进展》上发表的一项研究中，中国科学院深圳先进技术研究院郑海荣院士和孟龙教授领导的一个研究小组与美国弗吉尼亚理工大学田振华教授合作，开发了基于振荡微泡阵列的超材料（OMAM），可以在不进行标记或预处理的情况下有效地从未稀释的全血中分离外泌体。

OMAM是多功能可调谐超深亚波长超材料，能够产生具有超深亚波分辨率的多个任意声场，促进不同声能场之间的切换，并允许声波的空间定制。利用声辐射力和声流，它们捕获了血细胞等较大的颗粒，有效地过滤了样本，并允许较小的外泌体通过。

为了了解颗粒捕获机制，研究人员设计并开发了OMAM平台，作为一种高效、可重复使用的纳米过滤器，具有46750个微泡。这扩大了声学操纵的跨尺度能力，从全血样本中原位分离高纯度外泌体。

研究发现，OMAM可以在大约三分钟内从未稀释的全血中分离出纯度为93%的外泌体，而不需要化学试剂或离心和过滤等预处理，调整微泡振幅可以进一步基于大小分离不同平均直径内的外泌体亚群，从而证明了多功能的声学可调性。

与现有方法相比，OMAMs平台提供了一种更快、更简单、可能更具成本效益的方法，可以直接从临床样本中获得高纯度外泌体。这种能力对于推进液体活检诊断和开发基于外泌体的治疗方法至关重要。孟教授说：“我们预计OMAM将有利于基于外泌体的生物研究和临床应用，以及基于可调超材料的声透镜和换能器的开发。”。p