Система iTEARS: диагностика болезней по экзосомам в слезах

Исследователи представили в ACS Nano наномембранную систему iTEARS, которая выделяет и очищает крошечные везикулы — экзосомы — из слезной жидкости для быстрого анализа на биомаркеры заболеваний.

Проблема и решение

Традиционная диагностика часто опирается на симптомы, которые могут отсутствовать на ранних стадиях. Анализ молекулярных маркеров в экзосомах из биожидкостей пациента мог бы повысить точность, но существующие методы выделения экзосом требуют много времени, сложных процедур или больших объемов образца.

Слезы — перспективный материал для неинвазивного и быстрого сбора, однако их объем крайне мал. Команда Люка Ли и Фэй Лю адаптировала свою ранее разработанную для мочи и плазмы наномембранную систему для работы с малыми объемами слез.

Как работает iTEARS

Система "Incorporated Tear Exosomes Analysis via Rapid-isolation System" (iTEARS) выделяет экзосомы всего за 5 минут. Процесс включает:

• Фильтрацию слезного раствора через нанопористые мембраны.
• Применение осциллирующего давления для уменьшения засорения.

На выделенных экзосомах, прямо на устройстве, можно проводить мечение белков флуоресцентными зондами для последующего анализа. Также из экзосом извлекают и анализируют нуклеиновые кислоты.

Результаты и перспективы

С помощью iTEARS исследователи:

• На основе протеомного анализа отличили здоровых людей от пациентов с различными формами синдрома сухого глаза.
• Обнаружили различия в профилях микроРНК у пациентов с диабетической ретинопатией и без нее, что позволяет отслеживать прогрессирование болезни.

Платформа iTEARS открывает путь к более чувствительной, быстрой и неинвазивной молекулярной диагностике различных заболеваний с использованием только слезной жидкости.