Nanoimager单分子成像分析系统在指数富集的配体系统进化研究的应用
2024-03-22 来源:本站 点击次数:807
2024年3月，天津医科大学基础医学院尹海芳教授团队在国际权威期刊EMBO Molecular Medicine发表题为“Generalizable anchor aptamer strategy for loading nucleic acid therapeutics on exosomes”的研究成果。天津医科大学韩刚副教授为文章第一作者，尹海芳教授为通讯作者。
研究人员使用指数富集的配体系统进化技术(SELEX)针对CP05肽（尹海芳教授团队专有）结合的外泌体鉴定出了一种外泌体锚定DNA适配体（EAA）。研究结果表明，EAA对不同的外泌体都表现出很高的结合亲和力，并能够将核酸药物有效地装载在外泌体上，从而为将核酸治疗剂装载到外泌体上提供了一种简单且可推广的策略，也使外泌体作为核酸治疗载体有了新的突破性进展。
在此研究中，尹海芳教授团队使用了英国Oxford Nanoimaging公司开发的Nanoimager单分子成像与功能分析系统来评估EAA短DNA序列与外泌体的结合能力，结果显示，使用EAA的短DNA序列装载外泌体，外泌体可以将治疗性DNA高效地递送到靶器官中。下图（Figure 1）显示了用蛋白质标记物和特定DNA序列标记的单个外泌体的超分辨率图像，证明了EAA序列整合到外泌体中的能力。
Figure 1. Evaluation of the binding affinity of EAA to exosomes from different sources.
(A) Predicted secondary structure of EAA and CD63 aptamer with UNAFold. (B) Measurement of binding affinity of EAA and CD63 aptamers to murine myotube-derived exosomes with flow cytometry. (C) Representative images and quantitative analysis for single exosomes bound with EAA (n = 1193) or CD63 (n = 221) aptamers via super-resolution microscopy (scale bar = 50 nm). Murine myotube-derived exosomes were stained with CD63, CD81, or CD9 antibodies and EAA or CD63 aptamers were labeled with FITC.
关于Nanoimager
Nanoimager单分子成像与功能分析系统是由牛津大学 Achillefs Kapanidis 教授团队经过 8 年时间研发而成的一种新型超分辨荧光显微镜，其克服了光的衍射限制，分辨率可达20nm，不仅可以获得超分辨率单分子荧光图像，进行三维成像，同时还可以支持双色成像和顺序四色成像。这些特性使它成为信号通路转导、肿瘤和外泌体标志物、病毒增殖和装配、细胞亚显微结构表征等研究领域在单分子水平上进行显微分析的重要帮手。
其次，Nanoimager系统具备多种功能分析能力。除了成像功能外，该系统还可以进行荧光标记、蛋白质相互作用研究、动态监测等多项功能分析。
此外，Nanoimager简单易用、设计紧凑，单位面积仅有A4纸大小。它可以始终保持校准状态，样品准备好后可以直接成像，无需花费时间进行调试和校准。使用安全无害的一级激光，可在任何办公室、实验室和教室使用，无需额外配置温控房间、光学平台、激光室或暗室，使用非常便捷。
Nanoimager可以广泛应用于外囊泡超分辨成像、病毒学研究、细胞表征、免疫学、神经学研究、细菌研究等领域中。
研究人员使用指数富集的配体系统进化技术(SELEX)针对CP05肽（尹海芳教授团队专有）结合的外泌体鉴定出了一种外泌体锚定DNA适配体（EAA）。研究结果表明，EAA对不同的外泌体都表现出很高的结合亲和力，并能够将核酸药物有效地装载在外泌体上，从而为将核酸治疗剂装载到外泌体上提供了一种简单且可推广的策略，也使外泌体作为核酸治疗载体有了新的突破性进展。
在此研究中，尹海芳教授团队使用了英国Oxford Nanoimaging公司开发的Nanoimager单分子成像与功能分析系统来评估EAA短DNA序列与外泌体的结合能力，结果显示，使用EAA的短DNA序列装载外泌体，外泌体可以将治疗性DNA高效地递送到靶器官中。下图（Figure 1）显示了用蛋白质标记物和特定DNA序列标记的单个外泌体的超分辨率图像，证明了EAA序列整合到外泌体中的能力。
Figure 1. Evaluation of the binding affinity of EAA to exosomes from different sources.
(A) Predicted secondary structure of EAA and CD63 aptamer with UNAFold. (B) Measurement of binding affinity of EAA and CD63 aptamers to murine myotube-derived exosomes with flow cytometry. (C) Representative images and quantitative analysis for single exosomes bound with EAA (n = 1193) or CD63 (n = 221) aptamers via super-resolution microscopy (scale bar = 50 nm). Murine myotube-derived exosomes were stained with CD63, CD81, or CD9 antibodies and EAA or CD63 aptamers were labeled with FITC.
关于Nanoimager
Nanoimager单分子成像与功能分析系统是由牛津大学 Achillefs Kapanidis 教授团队经过 8 年时间研发而成的一种新型超分辨荧光显微镜，其克服了光的衍射限制，分辨率可达20nm，不仅可以获得超分辨率单分子荧光图像，进行三维成像，同时还可以支持双色成像和顺序四色成像。这些特性使它成为信号通路转导、肿瘤和外泌体标志物、病毒增殖和装配、细胞亚显微结构表征等研究领域在单分子水平上进行显微分析的重要帮手。
其次，Nanoimager系统具备多种功能分析能力。除了成像功能外，该系统还可以进行荧光标记、蛋白质相互作用研究、动态监测等多项功能分析。
此外，Nanoimager简单易用、设计紧凑，单位面积仅有A4纸大小。它可以始终保持校准状态，样品准备好后可以直接成像，无需花费时间进行调试和校准。使用安全无害的一级激光，可在任何办公室、实验室和教室使用，无需额外配置温控房间、光学平台、激光室或暗室，使用非常便捷。
Nanoimager可以广泛应用于外囊泡超分辨成像、病毒学研究、细胞表征、免疫学、神经学研究、细菌研究等领域中。
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