外泌體是納米級的細(xì)胞外囊泡，主要調(diào)節(jié)細(xì)胞間通訊。它們在納米醫(yī)學(xué)中具有巨大的應(yīng)用潛力。然而，其分離技術(shù)因為昂貴儀器和試劑受到限制。仿生納米技術(shù)為藥物、RNA干擾（RNAi）、蛋白質(zhì)遞送和無藥物療法提供強大的支架，極大地影響了生物醫(yī)學(xué)。在大流行期間，納米技術(shù)在世界范圍內(nèi)mRNA疫苗和診斷試劑盒的開發(fā)中發(fā)揮了重要作用。然而，傳統(tǒng)納米材料在臨床的轉(zhuǎn)化因靶點識別能力差和成本高昂從而受到影響。在這方面，外泌體可能是解決上述問題的一個不錯選擇。

外泌體是細(xì)胞外囊泡，大小范圍為30-200 nm，幾乎所有類型的細(xì)胞都會分泌。它們通過攜帶DNA、RNA、RNAi、蛋白質(zhì)、病毒、脂質(zhì)、小分子和可溶性因子等多種有效載荷參與細(xì)胞間通訊。這些物質(zhì)以旁分泌方式從親本（供體）輸送到受體細(xì)胞。外泌體繼承了有效載荷傳遞能力，這使它們成為藥物輸送的理想載體，通過將所需的物質(zhì)裝載在其內(nèi)部或表面。外泌體也可用作某些疾病的診斷標(biāo)志物，例如神經(jīng)退行性疾病和癌癥。外泌體還有穿越體內(nèi)所有生理屏障的能力，以及與血腦屏障（BBB）相關(guān)的能力，這在改善腦部疾病或切除腦癌方面存在重大意義。外泌體可以從所有體液中分離出來，包括血漿、尿液、腦脊液、羊水、胸腔積液、腹水、支氣管肺泡杠桿、細(xì)胞培養(yǎng)等，它們大量存在于所有體液中。基于外泌體的無細(xì)胞療法具有高濃度和易于進入細(xì)胞和器官的特點，在生物醫(yī)學(xué)中具有顯著的優(yōu)勢。

有幾種有效的外泌體分離方法，包括原型超速離心（用于80%的細(xì)胞外研究）、通過聚乙二醇（PEG）的密度梯度試劑、尺寸排阻色譜（SEC）和免疫沉淀等。然而，這些方法有一定的局限性，即超速離心機或商業(yè)試劑盒的成本高。此外，分離的外泌體樣品的純度、大小和濃度及其功能取決于所采用的分離方法。

凍干（真空冷凍干燥）現(xiàn)在通常用于延長富集外泌體的儲存時間。目前，它在外泌體分離中的應(yīng)用是比較新穎的。有趣的是，大多數(shù)外泌體儲存緩沖液都有一個維持其結(jié)構(gòu)和功能的方法。例如，4%海藻糖或10% w/v山梨糖醇和蔗糖有利于富集外泌體顆粒的冷凍干燥。同樣，理想的pH值為6.5-7.5，氨基酸、谷氨酸和1%FBS對外泌體的凍干過程是有利的，以避免冷凍休克并保持外泌體顆粒的結(jié)構(gòu)完整性。同樣，對于細(xì)胞培養(yǎng)基，Dulbecco改良的Eagle培養(yǎng)基（DMEM）富含葡萄糖，pH值為6.8-7.4，主要富含L型谷氨酸，并補充10%FBS。與凍干的外泌體顆粒儲存培養(yǎng)基類似，也就是說細(xì)胞培養(yǎng)基可以保護外泌體。因此，基于凍干的技術(shù)能夠通過冷凍干燥老化的細(xì)胞培養(yǎng)基來分離外泌體。然而，我們?nèi)匀恍枰揽總鹘y(tǒng)的外泌體分離技術(shù)進行洗滌。盡管SEC或超速離心可以在一定程度上達(dá)到這種效果，但沒有一種分離方法可以純化外泌體樣品免受蛋白質(zhì)污染。

1、打開凍干機預(yù)冷，設(shè)置好凍干程序包括預(yù)凍和升華程序。

2、對樣品進行前處理，加入合適的保護劑進行預(yù)凍。如葡聚糖，甘露糖，海藻糖，復(fù)合保護劑。將樣品分裝到合適的容器內(nèi)，放置于凍干機隔板上，Mercury凍干機隔板均勻度達(dá)到了±1°C，可保證樣品的均一凍干狀態(tài)。

3、啟動設(shè)置好的凍干程序，即預(yù)凍至-45℃，持續(xù)時間5h。升華程序-45℃～20℃，持續(xù)時間32h。此步驟可以利用凍干終點判斷功能，預(yù)估完成時間，可縮短反復(fù)查看的時間。

4、程序結(jié)束后，釋壓取出凍干好的樣品，觀察樣品狀態(tài)是否達(dá)到預(yù)期。如果達(dá)到隨即儲存或者進行后續(xù)實驗。

實驗結(jié)果：無保護劑組，外泌體直接凍干，凍干后比較松散。加入5%甘露醇后樣品更為美觀，且保存效果好。

凍干前后對比圖如下：

凍干前 VS 凍干后

   左3為加入甘醇后樣品