外泌体提取纯化技术迭代：超速离心法还能保住“金标准”的地位吗

lyw 181 2026-02-13 14:49:45

随着早期外泌体被发现至今，由于其典型的物理尺寸特征，超速离心法早期就频繁被用于外泌体的分离，并且随之衍生出了众多基于超速离心法提取的外泌体的科学研究结论。这些研究基本覆盖了外泌体在生物医药的热门讨论话题，无论是充当药物载体，还是作为疾病诊断及预后跟踪评价，亦或者是在功效评价、生物机制研究等等方面。

超速离心法这项技术为早期的外泌体研究贡献了巨大的力量，由此这项技术被称为外泌体的分离金标准技术。

但是，随着近几年外泌体产业的发展，分离技术层出不穷并且逐步开始实现商业化。如今超速离心法在外泌体分离纯化产业中还能稳居“金标准”的宝座吗？这是一个值得思考的问题。

超速离心法（Ultracentrifugation, UC）自20世纪80年代起被用于外泌体分离，其原理基于不同组分的沉降系数差异，通过逐级增加离心力去除细胞碎片、大囊泡等杂质，最终在100,000×g以上离心力下沉淀外泌体。

成本效益：无需昂贵试剂，主要成本为离心管等耗材，单机可处理多批次样本。

处理量：虽存在转子容量限制，但可通过分批操作实现中等规模样本（如50-200mL细胞上清）的分离

标准化：长期作为行业基准，方法学描述明确（如MISEV指南已有推荐），便于跨研究数据比较。

效率问题：单次操作需4-6小时，且需密度梯度离心时耗时更长。
回收率：外泌体回收率仅20-30%，易丢失低丰度亚群。
纯度缺陷：共沉淀脂蛋白、大囊泡及蛋白质聚集体，需后续纯化步骤。
蛋白质及PEG聚合物
结构损伤：高离心力可能导致囊泡膜破裂，影响外泌体完整性。
设备安装场地要求：超速离心机应安装在独立减震基座或≥150 mm厚混凝土地面上，四周离墙≥0.5 m并留1.2 m以上维修通道；室温15–30 °C、相对湿度≤80 %，避免阳光直射与热源；配套≥4 kW独立电源、可靠接地和UPS稳压，必要时加设空调与排风；转子存放区承重≥100 kg/m²，并配备防爆钢桶、紧急开关和生物安全操作台，以满足噪声、振动、散热及生物安全规范。

1.基础研究：适用于对样本量需求不大（如Western Blot、NTA检测）且对活性要求不高的实验。

2.教学示范：作为经典的教科书式的方法，可用于直观演示外泌体物理特性。

3.资源受限场景：缺乏高端分离设备并且暂无对外泌体纯化工艺深度开发需求的实验室可依赖常规超速离心机开展分离，以此获得一些初步数据。

超速离心法在标准化、成本控制及中等规模处理方面仍具优势，但其效率、纯度及活性保留方面的缺陷使其在特定应用场景（如临床诊断、功能研究、产业化应用）面临挑战。

未来外泌体分离将趋向多技术联合，需采用超速离心结合其他技术，以平衡产量、纯度与成本需求。

标签：