【NML綜述】多元檢測(cè)技術(shù)助力細(xì)胞外囊泡生物標(biāo)志物開發(fā)


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目前,很多疾病沒有現(xiàn)成標(biāo)志物或者現(xiàn)有的的標(biāo)志物(如血液,尿液里頭游離蛋白)診斷精度低。同時(shí),細(xì)胞外囊泡攜帶母細(xì)胞分子標(biāo)記物指紋為標(biāo)志物開發(fā)提供了寶庫,?在癌癥,神經(jīng)退行性疾病,心血管等疾病的早期診斷,病程追蹤,治療效果評(píng)估等方面已經(jīng)展現(xiàn)出巨大潛力。
因此,發(fā)展外泌體檢測(cè)技術(shù)來研究外泌體(膜蛋白,內(nèi)蛋白,核酸,代謝產(chǎn)物等)于疾病的關(guān)聯(lián),從而開發(fā)診斷標(biāo)志物意義重大。
相比傳統(tǒng)的一元高通量ELISA,多元檢測(cè)(multiplexing)可以從一份樣本中快速檢測(cè)多個(gè)目標(biāo)物,可以大幅度節(jié)約寶貴樣本和時(shí)間,降低多個(gè)一元檢測(cè)(multiple singleplexing)帶來的誤差和變量。同時(shí),單一標(biāo)志物往往只反映疾病有限維度的特征,如果能篩選出于疾病高度關(guān)聯(lián)的幾個(gè)標(biāo)志物無疑能夠更加清晰的反映疾病的綜合維度特征?;诖?,外泌體多元檢測(cè)的底層技術(shù)無疑能夠驅(qū)動(dòng)細(xì)胞外囊泡標(biāo)志物的開發(fā)。
牛津大學(xué)神經(jīng)科學(xué)系和化學(xué)系蔣成博士結(jié)合多年在一線臨床樣本管理分析經(jīng)驗(yàn)以及在多元高/低通量傳感器技術(shù)平臺(tái)開發(fā)的積累撰寫了此綜述。本文從如何讓多元目標(biāo)物產(chǎn)生不同輸出信號(hào)的角度系統(tǒng)性闡述了多元檢測(cè)的基于生物(如DNA?編碼),物理(如空間位置編碼),化學(xué)(如化學(xué)染料,電化學(xué)探針編碼),以及納米顆粒(如具有光學(xué)特性或者電化學(xué)活性的納米顆粒編碼)的編碼策略,來實(shí)現(xiàn)多個(gè)細(xì)胞外囊泡目標(biāo)物的檢測(cè)。
文章對(duì)未來如何運(yùn)用多種硬件技術(shù)結(jié)合大數(shù)據(jù)以及大型臨床樣本序列來實(shí)現(xiàn)高通量篩選-高通量驗(yàn)證,從多組學(xué)維度篩選出疾病最相關(guān)的生物標(biāo)志物,構(gòu)建復(fù)合生物標(biāo)志物以及最終走向即時(shí)診斷(Point-of-Care Testing)做出了展望。
全文鏈接: https://doi.org/10.1007/s40820-021-00753-w
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