


细胞外囊泡(EV)是细胞间传递信号的“纳米级快递小哥”。近年来的研究揭示,支气管上皮细胞分泌的EV(HBEC-EV)在肺部健康中扮演着核心角色:
调节免疫应答:在过敏原致敏过程中发挥调控作用,影响过敏性致敏的发展。
对抗病原体:能够减轻肺部铜绿假单胞菌感染的负担。
参与疾病进程:参与慢阻肺(COPD)的气道重塑进程。
修复与治疗潜力:展现出抑制肺纤维化的治疗潜力;在急性肺损伤(ALI)模型中,支气管上皮EV展现出免疫抑制效果,能减轻肺部损伤和炎症,被认为是潜在的治疗新策略。
正是因为HBEC-EV在呼吸系统疾病中的多面角色,对其进行精准分析不仅是理解疾病机制的关键,更可为其作为疾病生物标志物或新型治疗手段的开发提供科学基础。
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“小”EV的“大”痛点:
传统方法为何力不从心
然而,分析像HBEC-EV这样的纳米级颗粒长期面临技术瓶颈。研究团队在文中系统性地指出了几大核心难点:
检测对象极小:EV的直径通常在30–1000 nm之间,且高度异质。
信号弱,难以捕捉:EV表面抗原拷贝数极低,导致其散射光和荧光信号远弱于细胞,极易被仪器的背景噪音淹没。
传统方法功能单一:纳米颗粒追踪分析(NTA)虽可测粒径和浓度,却无法鉴定表型;Western blot可验证标志物表达,却仅能半定量且无法反映单颗粒异质性;透射电镜(TEM)可直观成像,却通量低、操作繁琐。要获得较全面的EV信息,往往需要组合多种方法,耗时且难以标准化。
正是这些挑战,使得研发高灵敏、高通量、多参数的一体化分析技术,成为推动EV研究从实验室走向临床转化的关键刚需。
02
CytoFLEX nano高灵敏采集配合
软件解析,完成多参数EV分析
在这项发表于《Scientific Reports》的研究中,英国伯明翰大学团队利用同一批HBEC-EV样本,对多种流式分析技术进行了头对头比较。

在样本制备方面,三种平台存在差异:
常规流式CytoFLEX S和成像流式可直接分析细胞培养上清,无需预先分离EV,操作更为便捷。而CytoFLEX nano为获得最佳检测性能,推荐在分析前通过尺寸排阻色谱(SEC)对EV进行分离纯化,以去除游离蛋白等背景干扰,确保40 nm起的高灵敏度分辨率得到充分发挥。
在粒径检测表现上,CytoFLEX nano作为CytoFLEX家族中专为纳米级颗粒分析打造的成员,凭借从液路、光学到电子学系统的一系列底层革新,可直接采集到40 nm起颗粒的散射光信号——这些在常规流式仪器“噪音”中“隐身”的外泌体层面小颗粒,终于进入了流式分析的视野。

如上图并列对比三种平台的粒径检测下限。CytoFLEX nano(C)可清晰采集40 nm起颗粒的散射光信号,为外泌体级小EV的流式分析打开了新窗口。
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以nano为核心:高灵敏采集配合
软件解析,完成多参数EV分析
在EV的表型分析环节,研究团队选用了被MISEV2023标准推荐的四次跨膜蛋白(CD9/CD63/CD81),并严格按照MIFlowCyt-EV框架对染色和设门流程进行了充分质控:
CytoFLEX nano凭借5个侧向散射光通道 + 6个荧光检测通道,在40 nm–1 μm范围内同步采集单颗粒的散射光和荧光信号,经FCMPASS软件换算粒径分布,结合荧光通道数据成功区分出CD9⁺/CD63⁺/CD81⁺等多个亚群;

(i):双变量散点图,展示CD9、CD63、CD81的两两组合表达; (ii):Calcein⁺ EVs中单阳、双阳及三阳亚群的分布统计
上图结果显示,CytoFLEX nano结合Calcein-AM与四跨膜蛋白抗体,同步完成EV的计数与多色表型分析,成功区分支气管上皮EV的四跨膜蛋白表达亚群。
作为参考,研究同时纳入了成像流式平台的对比。结果显示,尽管成像流式可通过荧光染料标记检测到约55 nm起的EV颗粒,但其整体通量受限于成像速率;而CytoFLEX nano则在保证高灵敏粒径分辨的同时,兼顾了更高维度的表型分析能力和更高的分析通量。
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卓越性能背后的技术基石
CytoFLEX nano之所以能突破传统流式在纳米颗粒检测中的局限,源于以下几项核心技术优势:
超灵敏散射光检测:配备4根激光器(405 nm/488 nm/561 nm/638 nm),VSSC1通道可精准采集40 nm起聚苯乙烯纳米颗粒的散射光信号;
真正的单颗粒多参数采集:6个独立荧光通道 + 5个侧向散射光通道,在一次运行中同步获取EV的散射光和表型信息,为后续的粒径换算与亚群分析提供完整的数据基础;
自动化QC与卓越重复性:完善的自动化QC流程确保每次运行性能一致,清洗流程优化后样品间携带污染率<1%,体积计数准确率>90%,杜绝因仪器状态波动带来的批次间偏差;
开放兼容的分析生态:CytoFLEX nano采集的数据可无缝对接FCMpass等第三方专业软件完成粒径换算,也可导入Cytobank进行t-SNE等降维分析,灵活适配多样化的EV研究需求。
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实用锦囊:EV流式实验,
这些技巧让结果更“干净”
该研究还贡献了一套在CytoFLEX nano上可直接复用的实验优化经验:
1染色优化:推荐Calcein-AM终浓度为10 μM,37℃孵育1小时,只标记具有完整酯酶活性的EV,有效避免膜染料带来的非特异性假阳性;
2严格设置对照:务必配齐PBS空白、培养基空白和SDS破膜对照,三重保险将背景压至最低;
3荧光素选择策略:提前检测各通道检出限,优先选用低检出限荧光素如APC、PE-Cy5,避免因抗原拷贝低、信号过弱而产生假阴性。
结语
支气管上皮EV研究只是EV领域的一个缩影。无论是肿瘤液体活检、疫苗递送载体开发、还是病毒类颗粒表征,对EV进行准确、高通量、多参数的“计数+粒径+表型”三联分析,正成为纳米颗粒研究的刚需。
CytoFLEX nano以40 nm起步的检测灵敏度和多参数同步采集能力,配合软件分析工具,正为全球EV研究者打开一扇全新的技术窗口。如果你也在探索EV的复杂性,苦恼于传统流式检测灵敏度的“天花板”,CytoFLEX nano或许是那个帮你“看见更多”的关键装备。
参考文献
Hopkins, G., Browne, W., Tucis, D. et al. Bronchial epithelial cell-derived extracellular vesicle analysis using conventional, imaging, and nanoscale flow cytometry technologies. Sci Rep16, 11162 (2026).