凝胶过滤层析 (Gel Filtration, GF) 又称尺寸排阻层析 (Size Exclusion Chromatography, SEC) 或分子筛层析，是一种常见的层析纯化方法。根据分子大小和形状的差异，在凝胶过滤层析柱中的分离速率不同，从而实现分离纯化的效果。
 
外泌体（30-150 nm）是细胞分泌的天然纳米载体，携带蛋白质、RNA、糖类及脂质等关键生物活性分子，是细胞间讯息沟通及传递的重要媒介，被誉为疾病诊疗和药物递送的“下一代明星载体”。 外泌体在疾病诊断、靶向治疗和药物递送领域展现巨大的潜力和实力。
 
近年来，外泌体研究与生产持续升温，但外泌体下游纯化仍面临工艺开发难度大、回收率低、规模化生产稳定性差等关键挑战。
 
 
外泌体下游放大工艺三大核心挑战

高纯度难题
对于天然来源外泌体，上游培养添加人血清白蛋白HSA或牛血清白蛋白BSA等成分，下游纯化需要去除这些高浓度的外源添加物；   
   
对于HEK293工程化细胞分泌的外泌体，下游纯化需要去除宿主细胞分泌的蛋白质（HCP）和DNA（HCD）。
 
稳定性瓶颈
外泌体磷脂双分子层对剪切力敏感，下游的纯化操作会使外泌体颗粒损失，造成下游总体颗粒回收率偏低；
 
外泌体的稳定性较差，高浓度长时间保存，如过夜，会损失超过20%的外泌体颗粒。  
 
放大生产困境 
天然外泌体初始收获体积小，与工业化设备的适配性矛盾突出；
 
外泌体GMP生产缺乏标准化工艺方案。
 
 
Cytiva Fast Trak破局"黑科技"

杂质清除工艺
杂质BSA去除工艺开发：初始料液的杂质BSA含量达到毫克级别，经过Omega PES平板膜包浓缩换液后，成功去除90%的BSA，极大减轻了层析的压力，使用集分子筛、离子和疏水于一身的多模式层析，使杂质的最终水平达到低于50 ng/dose，达到注射用药标准。
 
杂质HCP和HCD去除工艺：针对工程化细胞分泌外泌体含有较高水平宿主蛋白质（HCP）和宿主DNA的难点，使用Cytiva的Xampler Ultrafiltration Hollow Fiber Cartridges和集分子筛、离子和疏水于一身的多模式层析工艺成功去除>99%的宿主蛋白质HCP和宿主DNA，放大批次也达到同样的去除效果。使外泌体的纯度大于1.0 E8 particles/ug，远远高于行业标准。
 
尺寸排阻层析填料推荐
Cytiva（思拓凡）——Capto Core 400
新型核心层析技术和多模式配基使得 Capto Core 400 能够使用一种层析填料发挥双重功能：分子排阻和结合层析。
 
产品优点： 
• 与 SEC 相比，高达 100 倍的样本上样量和显著更高的流速显著提高了生产率。
 
• 具有活性配基内核和惰性外壳的介质可高效捕获杂质，同时在流穿中收集靶向分子
 
• 通过流穿层析和稳定的性能进行直接优化，可提供较宽的操作窗口。  
 
Capto Core 400 是凝胶过滤（SEC）填料的绝佳替代品，通常用于疫苗生产中病毒纯化的最后阶段。 Cytiva（思拓凡）——Capto Core 700 多模式层析填料
Capto™ 填料基于坚硬的高流动性琼脂糖基架，具有优化的孔隙结构，可提供良好的压力和流动性。这种填料旨在用于工艺开发和大规模制造，但也用于研究实验室。它们的高流速可提高生产率和大批量加工能力。
 
Capto Core系列填料为双层设计，表层是具有一定孔径的钝化层，它可以排阻大分子，使之流穿。小分子通过表层进入填料内部核心，核心层可以结合杂质分子。这一设计使得该系列填料具有分子排阻和吸附层析的双重特点。该系列填料的优点包括高载量、高流速、短保留时间、在宽操作窗口内保持强大性能、工艺设计简单和生产效率高。
 
新型核心层析技术和多模式、辛胺配基赋予 Capto Core 700 多模式层析填料双功能。具有分子排阻和结合特性。
 
产品优点： 
• 新型核心层析技术和多模式、辛胺配基赋予 Capto Core 700 多模式层析填料双功能，具有分子排阻和结合特性。
• 新型核心层析技术可高效捕获污染物，同时在流穿过程中收集靶分子。
• 与标准分子排阻（凝胶过滤）方法相比，显著提高了生产率并提高了流速。
• 通过流穿层析法和稳定的性能进行直接优化。
• 使用预填充 HiTrap 和 HiScreen 层析柱进行便捷的小规模纯化、工艺开发和规模扩大。
• 填料可满足供应安全、性能稳定和监管支持方面的工业需要。  
 
污染物的多模式去除： Capto Core 700 多模式层析填料由配基活化核心和惰性外壳组成。惰性外壳不允许大分子（临界值约为 Mr 700000）通过外壳的孔进入核内。在层析柱流穿过程中收集这些较大分子，而较小杂质与内化配基结合。 疏水性、带正电荷的配基： Capto Core 700多模式层析填料内核配基具有疏水性同时带正电荷，从而可对小至足以进入核心的各种污染物进行高效多模式结合。多模式配基可确保在较宽的 pH 值和盐浓度范围内与大多数杂质强结合。通过使用 NaOH 和可在大多数情况下使用的溶剂进行的原位清洁 (CIP) 程序，从填料中去除结合的杂质。
 
规模放大较为简单： HiTrap 和 HiScreen 层析柱可串联连接以增加载量，并且在开发高效且可靠的分离方法时可方便使用。
在复杂的外泌体下游纯化领域，高纯度、稳定性与规模化生产的三重挑战曾是行业前行的主要阻碍。而Cytiva（思拓凡）的Capto Core系列尺寸排阻层析填料，凭借创新的双重功能设计、卓越的杂质清除能力、高效的生产特性以及灵活的规模适配性，为这些难题提供了切实可行的解决方案。无论是实验室阶段的工艺探索，还是工业化生产的规模放大，Capto Core 400与Capto Core 700都以稳定可靠的性能，满足从研究到应用的全流程需求，助力外泌体在疾病诊疗、药物递送等领域的价值转化。选择合适的层析填料是外泌体纯化成功的关键一步，Cytiva的Capto Core系列无疑是兼顾效率、纯度与实用性的优选，将为外泌体技术的产业化发展注入强劲动力。