干货：如何获得更高纯度、更安全的MSC外泌体？
Umibio 宇玫博生物 2023-08-15 10:23 发表于上海
外泌体提取过程中,影响纯度的最大因素之一是杂蛋白,杂蛋白是令无数外泌体人为之头疼的痛点!
杂蛋白来源于哪里呢?
以MSC干细胞为例,在培养过程中的大量血清(FBS)、人血小板裂解物(HPL)、蛋白因子混合物的使用,这些都含大量外泌体杂质,其中一些杂质是蛋白因子,经过长期细胞培养也不会降解,增加了培养基的异源外泌体或者外泌体类似物,对于下游外泌体的制备带来诸多不可控的影响。
如何解决杂蛋白问题呢?
从实验设计的角度来说,在前端杂蛋白越少,意味着后端去除杂蛋白的方法和步骤越少,做过外泌体的朋友都知道,每减少一次纯化步骤,就能获取更多的外泌体,每增加一步,就会大幅度降低外泌体的得率。比如超离得率15%-20%、沉淀法得率35%-40%,等等。
因此,就迫切需要一款无血清、低蛋白的化学成分确定的培养基来满足MSC干细胞外泌体的上游细胞培养需要。
其他的培养体系到底有什么问题?
Fetal Bovine Serum(FBS)一直是细胞培养的霸主,客户一般选用的培养体系是:普通MSC细胞培养基+FBS,营养是比较足的,但是对于外泌体研究却面临如下问题:
1)胎牛血清里成分很多,生产工艺和产品质量难以控制;
2)胎牛血清里含量大量牛来源的囊泡,即使超离,也不可能100%去除,严重干扰外泌体纯化;
3)胎牛血清通常含有各种蛋白因子,种类繁多,形成聚体或颗粒,和外泌体大小接近,严重干扰外泌体纯化;
4)胎牛血清原材料批次有差异,批次一致性没有化学成分明确的培养基好;
5)病毒来源的风险和病毒检测成本极高;
所以,不管是科研客户还是工业客户,面对胎牛血清的时候都是在选择更加安全、化学成分更加简单、杂蛋白更少的的培养体系。
Human Platelet Lysate (HPL)一直以来是很多客户的重要选择,相对于FBS,成分没有那么复杂,选择普通MSC细胞培养基+HPL培养的工业化培养体系也不在少数,但是仍然面临不少问题:
1)血小板提取物等原材料缺少相应的质量标准,生产工艺和产品质量难以控制;
2)质量标准需要通过参数控制和验证,例如蛋白质、脂质、细胞因子含量和蛋白质组学分析等,但这些成分难以控制,也没有控制标准 ;
3)HPL含有各种蛋白因子,种类繁多,形成聚体或颗粒,和外泌体大小接近,严重干扰外泌体纯化;
4)原材料批次有差异,批次一致性没有化学成分明确的培养基好;
5)病毒来源的风险和病毒检测成本极高;
6)HPL来源有限,我国法律对血液制品提取物,包括HPL严格控制,无法实现产业化;
因此,HPL是一个选择,但是仍然不完善,还有很多空间,因此科学家还在努力,寻找更好的办法。
普通MSC细胞培养基+重组蛋白因子混合物是近年来不断优化的一个解决方案,已经无限接近化学成分完全明确了,但是还是有不少的缺点;
1)MSC细胞生长需要各种蛋白因子,种类较多,20种左右,这些蛋白和因子形成聚体或颗粒,和外泌体大小接近,严重干扰外泌体纯化;
2)部分蛋白和因子,即使经过长期细胞培养,也不会降解,严重干扰外泌体纯化;
3)部分蛋白和因子,都是试剂级,内毒素极易超标;
4)部分厂家,为了减少成本和降低技术难度,使用HPL再次提取物,提取各类蛋白或因子,这样带来HPL同样的问题和风险。
所以,重组蛋白因子混合物已经解决了大部分开发者的需求,如何更进一步,并且再少一些蛋白种类,并且国产化,就是大家期待的事情了。
Umibio通过潜心研究发现,其实只需要蛋白种类≤3种就可以实现外泌体的获取了!这款培养基有如下特征:
那么,电镜下的效果如何呢?
我们再来看看,其他指标,也是很优异的,让您放心使用!
问题来了,这么好的一款培养基,该如何使用呢?
注意事项:仅适用于 MSC 细胞外泌体生产,不可用于MSC 细胞传代。
宇玫博生物专业从事于外泌体产品开发和技术服务的高科技公司2015年成立于上海张江高科技园区,是国内最早开展外泌体研究服务及相关试剂开发的专业公司,现已发展为专业化外泌体药物递送和试剂方案的供应商。
公司拥有2000平米GMP标准厂房,高端仪器设施设备,实现生产规范化、规模化,为进入国际市场打下基础。
业务范围包括:新型药物载体的研发、外泌体规模化提纯和生产、外泌体诊断试剂研发、外泌体相关产品的销售等,核心技术解决了外泌体规模化提纯、外泌体药物递送、外泌体标记等技术难点
目前已经为诺和诺德、和元生物、吉凯基因、津曼特生物、清华大学北京大学、浙江大学、复旦大学等机构提供过外泌体产品和技术服务。
