近日，美國化學(xué)會旗下期刊nano letters(中科院一區(qū)top類)發(fā)表了中國科學(xué)院沈陽自動化所微納米自動化課題組利用微納操作機器人在外泌體探測方面的最新研究成果(nanomechanical signatures of extracellular vesicles from hematologic cancer patients unraveled by atomic force microscopy for liquid biopsy)。科研人員基于原子力顯微鏡(afm)技術(shù)，開展了溶液環(huán)境下臨床血液癌癥患者液體活檢標(biāo)本中單個外泌體黏彈特性及幾何特征的原位測量，測量結(jié)果展現(xiàn)了血液癌癥發(fā)生發(fā)展過程中外泌體力學(xué)特性的動態(tài)變化。
外泌體作為細胞間通信的載體，在細胞生理病理活動過程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用，因此研究生命活動過程中外泌體的行為特性和變化規(guī)律對于揭示生命奧秘以及發(fā)展新型臨床疾病診療方法具有重要意義。此外，越來越多的證據(jù)表明力學(xué)因素在一切生命活動過程中均起重要作用。然而目前對于癌癥發(fā)生發(fā)展過程中外泌體力學(xué)特性的動態(tài)變化的認知仍然極為有限。
沈陽自動化所科研人員通過醫(yī)工結(jié)合的方式，建立了基于afm的溶液環(huán)境下單個外泌體多參數(shù)力學(xué)特性(彈性特性、黏性特性、幾何特征)原位測量方法，分析了afm針尖形狀及探針加載速度對測量結(jié)果的影響，并在此基礎(chǔ)上分別對淋巴瘤、骨髓瘤及健康人液體活檢標(biāo)本中提取的外泌體進行了探測實驗。實驗結(jié)果顯示，癌變后外周血中外泌體的楊氏模量及黏性系數(shù)均顯著增加。實驗結(jié)果展現(xiàn)了癌癥患者外泌體與健康人外泌體力學(xué)特性之間的顯著差異，揭示了外泌體力學(xué)特性在血液癌癥發(fā)生過程中的指示作用，對于癌癥液體活檢技術(shù)研究具有積極意義。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金委員會、中國科學(xué)院從0到1前沿科學(xué)重點研究計劃和機器人學(xué)國家重點實驗室的大力支持。(機器人學(xué)研究室)
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