外泌體簡介
外泌體(Exosome)是細(xì)胞主動分泌的納米級(30–150nm)細(xì)胞外囊泡，廣泛存在于血液、尿液、唾液、乳汁等體液中。其脂質(zhì)雙層膜內(nèi)包裹著蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、RNA及DNA等多種活性分子，是細(xì)胞間通訊的關(guān)鍵媒介。憑借獨(dú)特的生物活性、靶向傳遞能力及低免疫原性優(yōu)勢，外泌體已突破基礎(chǔ)研究邊界，在醫(yī)療診斷、藥物遞送、再生醫(yī)學(xué)及醫(yī)美等多個領(lǐng)域，展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景與實(shí)用價值。
外泌體儲運(yùn)瓶頸與凍干技術(shù)破局
外泌體應(yīng)用前景廣闊，但穩(wěn)定性差的問題成為其產(chǎn)業(yè)化落地的核心阻礙，瓶頸集中在儲存與運(yùn)輸環(huán)節(jié)。外泌體的磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)對環(huán)境極度敏感，其生物活性高度依賴穩(wěn)定低溫環(huán)境，常規(guī)需儲存于-80℃條件下，即便如此，長期保存仍伴隨活性逐步衰減，反復(fù)凍融更會誘發(fā)外泌體聚集、膜結(jié)構(gòu)破裂及內(nèi)容物泄漏。此外，長周期（883436）全程冷鏈不僅操作繁瑣，還大幅增加綜合物流和倉儲成本。
真空冷凍干燥技術(shù)(Lyophilization)為這一困境提供了核心解決方案。該技術(shù)通過先將物料凍結(jié)為固態(tài)，再在真空環(huán)境下使水分由固態(tài)冰直接升華為水蒸氣，實(shí)現(xiàn)低溫脫水干燥。應(yīng)用于外泌體處理時，可在深度冷凍條件下完成溶液脫水，最大限度鎖定外泌體的膜結(jié)構(gòu)完整性與內(nèi)容物活性，實(shí)現(xiàn)常溫下的長期儲存與運(yùn)輸。
因此核心問題解決辦法聚焦外泌體凍干工藝技術(shù)。應(yīng)如何進(jìn)行高效外泌體凍干，凍干保護(hù)劑成分配比如何設(shè)定，降溫速率、真空度、復(fù)水條件等工藝參數(shù)經(jīng)等如何設(shè)計？如何進(jìn)行凍干效果評價及技術(shù)工藝的驗(yàn)證？--東富龍（300171）提供定制化技術(shù)方案。
東富龍間充質(zhì)外泌體收獲及凍干解決方案
針對外泌體產(chǎn)業(yè)化過程中的產(chǎn)能限制、純度局限性及儲運(yùn)穩(wěn)定性等核心痛點(diǎn)，東富龍（300171）構(gòu)建了從外泌體收獲到凍干的全流程工藝解決方案，提供從試劑、耗材、設(shè)備及工藝為一體的產(chǎn)業(yè)化方案，具體工藝優(yōu)勢如下：
圖1. 間充質(zhì)外泌體收獲及凍干工藝流程
高效培養(yǎng)工藝
采用東富龍（300171）生物試劑（無血清培養(yǎng)基、水溶性微載體等）搭配玻璃式生物反應(yīng)器，通過精準(zhǔn)優(yōu)化動態(tài)培養(yǎng)關(guān)鍵參數(shù)，實(shí)現(xiàn)MSC的3D規(guī)模培養(yǎng)，打破傳統(tǒng)靜態(tài)培養(yǎng)的效率瓶頸，不僅實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的高數(shù)量收獲，也實(shí)現(xiàn)一批次培養(yǎng)多次外泌體原液的收獲。
高純級品質(zhì)與高收率保障
針對外泌體純化環(huán)節(jié)的核心痛點(diǎn)，操作復(fù)雜、回收率低、處理載量受限等，東富龍（300171）構(gòu)建了“澄清過濾除雜—高通（QCOM）量切向流超濾濃縮—復(fù)合模式層析純化”的三步遞進(jìn)純化策略，不僅適用于實(shí)驗(yàn)室級別的小規(guī)模研究，也可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。這套方案可使最終外泌體回收率穩(wěn)定在85%以上，兼顧純度與收率雙重優(yōu)勢。
外泌體專用凍干試劑與精準(zhǔn)凍干曲線協(xié)同方案
為進(jìn)一步強(qiáng)化外泌體儲運(yùn)穩(wěn)定性，東富龍（300171）構(gòu)建了外泌體無血清凍干保護(hù)劑（ML1001-100）與精準(zhǔn)凍干曲線的協(xié)同體系。自主研發(fā)的凍干試劑為化學(xué)成分明確限定、無血清、無動物源成分，可形成穩(wěn)定的玻璃態(tài)基質(zhì)，在凍干過程中緊密包裹外泌體，有效緩沖冰晶形成帶來的機(jī)械應(yīng)力及脫水損傷，牢牢鎖住其生物活性。同步匹配精準(zhǔn)可控的凍干曲線，在確保水分充分脫除的前提下，最大限度保留外泌體結(jié)構(gòu)完整性，為外泌體的長效儲運(yùn)提供核心支撐。
外泌體凍干案例
(1）外泌體原液收獲及預(yù)處理：
本案例采用MCM CulMsc-SFM31 Pro(A)培養(yǎng)P5代臍帶來源的間充質(zhì)干細(xì)胞，培養(yǎng)完成后，收集含外泌體的細(xì)胞培養(yǎng)上清液，通過0.45μm/0.22μm濾器過濾處理，去除其中的細(xì)胞碎片及各類雜質(zhì)；
(2）超濾濃縮：
采用切向流超濾法現(xiàn)樣品濃縮，并完成下游蛋白純化工（850102）序。
(3）凍干：
取適量純化后的外泌體溶液，與待測凍干保護(hù)試劑按等體積比例充分混勻，進(jìn)行凍干處理。
(4）對凍干前后的外泌體指標(biāo)開展評估：
①外觀評估：凍干后產(chǎn)物呈純白色圓柱形，質(zhì)地飽滿細(xì)膩，整體形態(tài)規(guī)整，無萎縮、無開裂現(xiàn)象；溶解性評估：形成的凍干粉溶解性優(yōu)良，極易與水互溶（見圖2）。
圖 2. 外泌體凍干后外觀
②回收率評估：納米顆粒跟蹤分析（NTA）檢測顯示，外泌體凍干回收率最高可達(dá)97%以上，且粒徑分布集中，與凍干前差異微小，外泌體結(jié)構(gòu)得到有效保護(hù)（見圖3、4）。
圖3. 納米顆粒跟蹤分析檢測凍干后外泌體回收率
圖4. 凍干前后外泌體粒徑分布
結(jié)語
東富龍（300171）外泌體無血清凍干保護(hù)劑（ML1001-100）及其配套凍干工藝同高效培養(yǎng)工藝、三步遞進(jìn)純化策略形成協(xié)同閉環(huán)，從源頭產(chǎn)能提升、中間品質(zhì)把控到終端儲運(yùn)保障，全方位破解外泌體產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中的核心痛點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)單支千億級外泌體載量的突破，更印證了該試劑在規(guī)模化制備中的實(shí)用價值，為外泌體從實(shí)驗(yàn)室研究走向臨床轉(zhuǎn)化、醫(yī)美應(yīng)用等多元場景提供了可靠的工藝保障。未來，隨著外泌體應(yīng)用市場的快速擴(kuò)容，東富龍（300171）這款專用凍干試劑將持續(xù)發(fā)揮技術(shù)壁壘優(yōu)勢，打破低溫儲運(yùn)的行業(yè)桎梏，為外泌體技術(shù)的穩(wěn)定落地與規(guī)模化普及注入核心動能，助力解鎖更多生物醫(yī)療領(lǐng)域的創(chuàng)新可能。
關(guān)于東富龍
東富龍（300171）（股票代碼300171）成立于1993年，2011年創(chuàng)業(yè)板上市，總部位于上海，是一家為全球制藥公司提供工藝服務(wù)與耗材、核心裝備及工程的整體解決方案服務(wù)商。東富龍（300171）秉承“天道酬勤”核心價值觀，堅守“專業(yè)技術(shù)服務(wù)于生物醫(yī)藥”的使命，以“系統(tǒng)化、國際化、數(shù)智化”的發(fā)展戰(zhàn)略，不斷前行。
東富龍（300171）擁有四個核心事業(yè)部：工藝事業(yè)部、制劑裝備事業(yè)部、工程事業(yè)部、食品工程事業(yè)部。迄今有東富龍（300171）生命科技、東富龍（300171）德惠等35家境內(nèi)控股子公司，17家境外控股子公司，國內(nèi)外共8個基礎(chǔ)制造基地，擁有中國、美國、德國3個全球研發(fā)中心，東富龍（300171）持續(xù)加強(qiáng)藥物制造科學(xué)和藥機(jī)科學(xué)制造的研究，致力打造“下一代的藥物制造平臺”，為研發(fā)、中試及商業(yè)化生產(chǎn)的客戶提供專業(yè)解決方案，助力藥物快速研發(fā)及大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)。
