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バイオサンプルの正確な粒子径・濃度測定の有用性と適した評価装置nCS1

バイオサンプルは、凝集することで機能を発揮しなくなることや、毒性をもつことがあり、その分散評価はよく行われています。また、ある薬効成分をあるサイズにコントロールすることで目的の部位まで成分を届けるという目的もあり粒子径測定は重要です。

薬効成分の粒子濃度は効力を発揮するための閾値があるため濃度測定も同様に重要な項目です。

 

バイオ試料は、特に新規のものは、量を十分確保することが難しい場合があり分析する際の試料量は少ない方が好まれます。

本内容では、このような特徴のあるバイオサンプルの分散評価に適した装置であるナノ粒子・濃度カウンターnCS1について、各アプリケーションの詳細を紹介いたします。

 

 

 

紹介アプリケーション 随時更新予定

Extracellular Vesicles and Exosomes 細胞外小胞

 

nCS1のメーカーSpectradyne社のウェビナーの視聴も可能です。

 

 

Extracellular Vesicles and Exosomes 細胞外小胞

細胞外小胞(EV)は、直径が約30〜10,000ナノメートルのサイズの生物学的粒子です。細胞外小胞は、幅広い物理的特性と生物学的起源を有する多様なタイプの粒子を含み、エクソソーム、エクトソーム、微小胞、微粒子、オンコソーム、およびアポトーシス小体を含みます。細胞外小胞は、免疫応答、機能性タンパク質と核酸の移動、不要な物質の除去、栄養、表面受容体を介した細胞シグナル伝達、および癌転移を含む多くの疾患状態を含む、同様に幅広い生物学的プロセスのセットに関連する役割を持っています。非常に多くの生理学的プロセスに関与しているため、細胞外小胞は健康と病気の治療法およびバイオマーカーとして大きな可能性を秘めています。これらのアプリケーションでは、細胞外小胞の正確な定量化は、細胞外小胞ベースの製品の安全性と有効性を確保するだけでなく、十分に制御された科学技術の達成のために重要です。

ベシクルやエクソソームの正確な定量

細胞外小胞(エクソソームとしても知られる)の研究は成熟しており、ナノ粒子追跡分析(ナノトラッキングNTA)、動的光散乱(DLS)、調整可能抵抗パルスセンシング(TRPS)などの従来の小胞定量化技術は、この領域で要求される厳格な標準の増加に対応することができません。 エクソソーム定量化のための新しい固定化ベースの方法も、測定前にサンプルを固定するために使用される親和性ベースの技術の複雑さに悩まされています。

Spectradyne社のnCS1は、マイクロ流体抵抗パルスセンシング(MRPS)を使用して、エクソソーム/小胞のサイズと濃度を数分で正確に測定します。 nCS1は高速で使いやすく、全体の分析に必要な貴重なサンプルはわずか数マイクロリットルです。

使用者からの言葉

Mercy BioAnalyticsの共同創設者、Joseph Sedlak様

「nCS1は高速で正確であり、日常のEV定量に簡単に使用できます。他のナノ粒子測定ソリューションを検討しましたが、nCS1は、わずか3uLの体積で対象のすべてのナノ粒子のサイズを測定できる唯一の機器です。 さらに、彼らの顧客サービスは素晴らしく、私たちのnCS1が常にうまく機能していることを保証するために尽力して頂いております。」

 

より有効な科学技術

エクソソームの生物活性を測定し、異なる生物学的起源の小胞を特徴づけ、小胞バイオマーカーの用途を探求するために、正確な濃度測定は、十分に制御された実験を行うために重要です。

次の図は、SpectradyneのnCS1TMとNTAおよびゴールドスタンダードであるCryo-TEMとの比較を示しています。 nCS1の測定値は、TEMの測定値と非常によく一致しており、エクソソーム濃度が50nmまで小さい粒子サイズに増加することを示しています。 対照的に、NTAは誤解を招く結果を報告しています。直径200 nmの粒子ではカウント効率の低下が見られ、65nmで10,000倍の誤差が生じます。 重要なことに、NTAは、実際には存在しない直径130nm付近のエクソソームサイズ分布の顕著なピークを報告しています。 これが発生する理由の詳細はこのPDFをお読みください。

図1 EVの濃度測定の比較 (青nCS1、緑TEM、赤NTA)

細胞外小胞の定量化にnCS1を選択する研究者はますます増えています。これは、高速で使いやすく、他の方法を使用して取得できるよりも正確な小胞分析を提供するためです。

 

高純度

サイズ排除クロマトグラフィーまたは超遠心分離によって分離された細胞外小胞の純度は、下流のアプリケーションと分析にとって重要です。 SpectradyneのnCS1は、50 nm以上の高精度なEV濃度結果を提供し、研究者がEV精製プロトコルを適切に特性評価することにより、科学におけるトレーサビリティと再現性を向上させることができます。

 

図2は、サイズ排除クロマトグラフィーによって分離された8つのEVフラクションについてSpectradyneのnCS1で得られたサイズの関数としてのEV濃度の分布を示しています。 高分解能な測定は、2つの重要な結論をもたらします。 まず、EVの大部分がフラクション3、4、5に溶出しました。次に、これらの各フラクションにはサンプル内に幅広いサイズの分布が含まれており、特定のサイズ範囲のEVを分離するにはこのサンプルをさらに精製する必要があることを示しています。

図2 分離されたEVフラクション

これらのnCS1測定によって提供された洞察は、ダウンストリーム作業で顧客の大幅な時間の節約を可能にし、他の方法では実際には得られなかったものです。