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海外医疗：一种用于癌症诊断的智能隐形眼镜

寺崎生物医学创新研究所 (TIBI) 的科学家开发了一种隐形眼镜，可以捕获和检测外泌体，即在身体分泌物中发现的纳米大小的囊泡，有可能成为诊断癌症的生物标志物。

该镜头设计有与抗体结合的微室，可以捕获眼泪中的外泌体。这种抗体偶联信号微室隐形眼镜(ACSM-CL) 可以染色，以便用纳米颗粒标记的特异性抗体进行检测，以进行选择性可视化。这为癌症预筛查提供了一个潜在的平台，并提供了一种简单、快速、灵敏、具有成本效益和非侵入性的支持性诊断工具。

外泌体在大多数细胞内形成并分泌到许多体液中，例如血浆、唾液、尿液和眼泪。曾经被认为是细胞来源细胞中不需要的物质的倾倒场，现在已知外泌体可以在细胞之间运输不同的生物分子。研究还表明，外泌体上有大量的表面蛋白——一些是所有外泌体共有的，而另一些则因癌症、病毒感染或损伤而增加。此外，来自肿瘤的外泌体可以强烈影响肿瘤的调节、进展和转移。

由于这些能力，人们对使用外泌体进行癌症诊断和预后/治疗预测非常感兴趣。然而，这受到了为此目的分离足够数量和纯度的外泌体的困难的阻碍。目前的方法涉及繁琐且耗时的超速离心机和密度梯度，至少持续十小时才能完成。在分离的外泌体的检测中提出了进一步的困难；常用的方法需要昂贵且占用空间的设备。

TIBI 团队利用他们在隐形眼镜生物传感器设计和制造方面的专业知识，通过设计他们的 ACSM-CL 来从眼泪中捕获外泌体，从而消除对这些隔离方法的需求，这是一种比血液、尿液和唾液更佳、更清洁的外泌体来源。他们还通过使用替代方法促进和优化了他们的 ACSM-CL 的准备工作。在为他们的镜头制造微型腔室时，该团队使用直接激光切割和雕刻方法而不是传统的铸造成型来保持腔室和透镜的结构。

此外，该团队引入了一种对微室表面进行化学修饰，以激活它们以进行抗体结合的方法。这种方法被用来代替标准方法，其中金属或纳米碳材料必须用于昂贵的洁净室环境。然后，该团队优化了将捕获抗体与 ACSM-CL 微室结合的程序，以及将不同的（阳性对照）检测抗体与金纳米粒子结合的程序，这些抗体可以通过光谱进行可视化。这两种抗体都对在所有外泌体上发现的两种不同的表面标志物具有特异性。

实验中，针对 ACSM-CL 测试了从具有不同表面标记表达的三种不同细胞系收集的上清液中的外泌体，以及标记特异性检测抗体的不同组合。由此产生的三种不同细胞系外泌体的检测和未检测模式符合预期，从而验证了 ACSM-CL 准确捕获和检测具有不同表面标志物的外泌体的能力。

“外泌体是标志物和生物分子的丰富来源，可以针对多种生物医学应用，”TIBI 董事兼首席执行官 Ali Khademhosseini 博士说。“我们团队开发的方法极大地促进了我们利用这一资源的能力。”