来自Terasaki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，这是一种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。这种晶状体设计有与抗体结合的微室，可以捕获眼泪中发现的外泌体。这种抗体偶联信号微室接触镜(ACSM-CL)可以用纳米颗粒标记的特异性抗体染色检测，以便选择性观察。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、敏感、经济、无创的支持性诊断工具。

外泌体在大多数细胞中形成，并分泌到许多体液中，如血浆、唾液、尿液和眼泪。外泌体曾经被认为是原细胞无用物质的倾倒场，现在人们知道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——一些外泌体是所有外泌体中常见的，而另一些外泌体则在应对癌症、病毒感染或损伤时增加。此外，来自肿瘤的外泌体可以强烈影响肿瘤调控、进展和转移。

由于这些功能，人们对使用外泌体进行癌症诊断和预后/治疗预测产生了浓厚的兴趣。然而，由于难以分离出足够数量和纯度的外泌体，这一技术受到了阻碍。目前的方法涉及繁琐和耗时的超离心和密度梯度，需要至少10个小时才能完成。在检测分离的外泌体方面还存在进一步的困难;常用的方法需要昂贵和占用空间的设备。

TIBI团队利用了他们在隐形眼镜生物传感器设计和制造方面的专业知识，设计了用于从眼泪中捕获外泌体的ACSM-CL，这是一种比血液、尿液和唾液更清洁的最佳外泌体来源，从而消除了对这些分离方法的需求。

他们还通过使用替代方法促进和优化了他们的ACSM-CL的制备。在为他们的透镜制造微室时，该团队使用了直接激光切割和雕刻的方法，而不是传统的铸造成型来保持微室和透镜的结构。

此外，该团队还引入了一种方法，通过化学修饰微室表面来激活它们，以便与抗体结合。这种方法被用于替代标准方法，在标准方法中，金属或纳米碳材料必须在昂贵的洁净室环境中使用。

然后，该团队优化了将捕获抗体与ACSM-CL微室结合的程序，并将不同的(阳性对照)检测抗体与可通过光谱可视化的金纳米颗粒结合的程序。这两种抗体都对所有外泌体上发现的两种不同表面标记物具有特异性。

在最初的验证实验中，ACSM-CL对来自10个不同组织和癌细胞系的上清液中分泌的外泌体进行了测试。与阴性对照相比，在所有测试样本中观察到的光谱偏移验证了捕获和检测外泌体的能力。当ACSM-CL对从志愿者收集的10个不同的泪液样本进行测试时，也得到了类似的结果。

在最后的实验中，从三个表面标记物表达不同的细胞系收集的上清液中的外泌体与ACSM-CL，以及不同的标记物特异性检测抗体组合进行测试。三种不同细胞系的检测和不检测外泌体的结果与预期一致，从而验证了ACSM-CL准确捕获和检测具有不同表面标记的外泌体的能力。

TIBI的主管兼首席执行官Ali Khademhosseini博士说:“外泌体是一个丰富的标记物和生物分子来源，可用于多种生物医学应用。”“我们团队开发的方法大大促进了我们挖掘这一资源的能力。”

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A microchambers containing contact lens for the non-invasive detection of tear exosomes