【东东工艺指南】高达97%回收率--突破外泌体储运产业化瓶颈

来源: 东富龙官微 作者:Tofflon

  外泌体简介

  外泌体(Exosome)是细胞主动分泌的纳米级(30–150 nm)细胞外囊泡,广泛存在于血液、尿液、唾液、乳汁等体液中。其脂质双层膜内包裹着蛋白质、脂质、RNA及DNA等多种活性分子,是细胞间通讯的关键媒介。凭借独特的生物活性、靶向传递能力及低免疫原性优势,外泌体已突破基础研究边界,在医疗诊断、药物递送、再生医学及医美等多个领域,展现出广阔的应用前景与实用价值。

  外泌体储运瓶颈与冻干技术破局

  外泌体应用前景广阔,但稳定性差的问题成为其产业化落地的核心阻碍,瓶颈集中在储存与运输环节。外泌体的磷脂双分子层结构对环境极度敏感,其生物活性高度依赖稳定低温环境,常规需储存于-80℃条件下,即便如此,长期保存仍伴随活性逐步衰减,反复冻融更会诱发外泌体聚集、膜结构破裂及内容物泄漏。此外,长周期全程冷链不仅操作繁琐,还大幅增加综合物流和仓储成本。

  真空冷冻干燥技术(Lyophilization)为这一困境提供了核心解决方案。该技术通过先将物料冻结为固态,再在真空环境下使水分由固态冰直接升华为水蒸气,实现低温脱水干燥。应用于外泌体处理时,可在深度冷冻条件下完成溶液脱水,最大限度锁定外泌体的膜结构完整性与内容物活性,实现常温下的长期储存与运输。

  因此核心问题解决办法聚焦外泌体冻干工艺技术。应如何进行高效外泌体冻干,冻干保护剂成分配比如何设定,降温速率、真空度、复水条件等工艺参数经等如何设计?如何进行冻干效果评价及技术工艺的验证?--东富龙300171)提供定制化技术方案。

  东富龙间充质外泌体收获及冻干解决方案

  针对外泌体产业化过程中的产能限制、纯度局限性及储运稳定性等核心痛点,东富龙构建了从外泌体收获到冻干的全流程工艺解决方案,提供从试剂、耗材、设备及工艺为一体的产业化方案,具体工艺优势如下:

  图1. 间充质外泌体收获及冻干工艺流程

  高效培养工艺

  采用东富龙生物试剂(无血清培养基、水溶性微载体等)搭配玻璃式生物反应器,通过精准优化动态培养关键参数,实现MSC的3D规模培养,打破传统静态培养的效率瓶颈,不仅实现细胞的高数量收获,也实现一批次培养多次外泌体原液的收获。

  高纯级品质与高收率保障

  针对外泌体纯化环节的核心痛点,操作复杂、回收率低、处理载量受限等,东富龙构建了“澄清过滤除杂—高通量切向流超滤浓缩—复合模式层析纯化”的三步递进纯化策略,不仅适用于实验室级别的小规模研究,也可实现大规模生产。这套方案可使最终外泌体回收率稳定在85%以上,兼顾纯度与收率双重优势。

  外泌体专用冻干试剂与精准冻干曲线协同方案

  为进一步强化外泌体储运稳定性,东富龙构建了外泌体无血清冻干保护剂(ML1001-100)与精准冻干曲线的协同体系。自主研发的冻干试剂为化学成分明确限定、无血清、无动物源成分,可形成稳定的玻璃态基质,在冻干过程中紧密包裹外泌体,有效缓冲冰晶形成带来的机械应力及脱水损伤,牢牢锁住其生物活性。同步匹配精准可控的冻干曲线,在确保水分充分脱除的前提下,最大限度保留外泌体结构完整性,为外泌体的长效储运提供核心支撑。

  外泌体冻干案例

  1)外泌体原液收获及预处理:

  本案例采用MCM CulMsc-SFM31 Pro(A)培养P5代脐带来源的间充质干细胞,培养完成后,收集含外泌体的细胞培养上清液,通过0.45 μm/0.22 μm滤器过滤处理,去除其中的细胞碎片及各类杂质;

  2)超滤浓缩:

  采用切向流超滤法现样品浓缩,并完成下游蛋白纯化工序。

  3)冻干:

  取适量纯化后的外泌体溶液,与待测冻干保护试剂按等体积比例充分混匀,进行冻干处理。

  4)对冻干前后的外泌体指标开展评估:

  ①外观评估:冻干后产物呈纯白色圆柱形,质地饱满细腻,整体形态规整,无萎缩、无开裂现象;溶解性评估:形成的冻干粉溶解性优良,极易与水互溶(见图2)。

  图 2. 外泌体冻干后外观

  ②回收率评估:纳米颗粒跟踪分析(NTA)检测显示,外泌体回收率最高可达90%,且粒径分布集中,与冻干前差异微小,外泌体结构得到有效保护(见图3、4)。

  图3. 纳米颗粒跟踪分析检测冻干后外泌体回收率

  图4. 冻干前后外泌体粒径分布

  结语

  东富龙外泌体无血清冻干保护剂(ML1001-100)及其配套冻干工艺同高效培养工艺、三步递进纯化策略形成协同闭环,从源头产能提升、中间品质把控到终端储运保障,全方位破解外泌体产业化进程中的核心痛点。实现单支千亿级外泌体载量的突破,更印证了该试剂在规模化制备中的实用价值,为外泌体从实验室研究走向临床转化、医美应用等多元场景提供了可靠的工艺保障。未来,随着外泌体应用市场的快速扩容,东富龙这款专用冻干试剂将持续发挥技术壁垒优势,打破低温储运的行业桎梏,为外泌体技术的稳定落地与规模化普及注入核心动能,助力解锁更多生物医疗领域的创新可能。

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