智荟智选 | 外泌体工艺干货深度解析

外泌体属于细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EV）的一类，尺寸通常小于200 nm（一般直径30-150 nm），来源于细胞分泌。外泌体在中性条件下一般携带负电荷，表面含有糖蛋白、抗原。它们携带的蛋白质、脂质、核酸等多种生物分子，能够在细胞间传递信息，调控生理和病理过程。

外泌体在医学领域的应用主要集中在两个方向：

外泌体中包含丰富的生物标志物，如miRNA、蛋白质等，可用于早期疾病检测，尤其在肿瘤、神经退行性疾病、心血管疾病等方面具有重要意义。

外泌体天然具备良好的生物相容性和低免疫原性，能够作为药物载体，将治疗分子精准递送至靶细胞，推动个性化医疗的发展。

外泌体的产业化应用面临诸多挑战，尤其在细胞培养、纯化和规模化生产等方面。针对以上问题，本文将具体介绍Cytiva在外泌体获取过程中细胞培养，纯化和过滤相关步骤的工艺策略，以及可以提供的相关产品。

外泌体的来源主要是细胞培养，因此培养工艺至关重要。目前外泌体表达的细胞多为间充质干细胞 (MSC)、骨髓干细胞、HEK293等。其生产工艺的主要挑战在于外泌体上游的产量低，某些细胞类型传代次数限制，培养难度较大。针对不同的细胞类型，Cytiva推出不同的细胞培养方案。

推荐使用Cytodex1微载体，Cytodex1为葡聚糖基架（不含有动物源成分）几乎适合所有贴壁细胞；如果不需要进行细胞回收，可以使用Cytopore 2微载体。微载体的关键参数是表面积，直接影响外泌体产量。

贴壁细胞的另一种培养方法是通过固定床3D贴壁培养，固定床生物反应器（iCellis）是为贴壁细胞提供极佳生长条件的一种自动化、一次性的生物反应器系统，具有以下特点：

• 全集成式一次性生物反应器，预安装校准探头于一体。
• 与传统搅拌罐相比，高细胞密度固定床生物反应器结构紧凑，可显著增加容积生产率。
• 与传统2D器皿相比，大大降低运行成本和资本投入。

# 悬浮细胞

针对HEK 293无血清悬浮培养工艺，建议使用Hyclone Prime 悬浮培养基外加细胞补料Cell Boost 7a/7b，适用于提高细胞密度与外泌体产量，满足大规模外泌体生产的需求。

目前常用的纯化技术包括：

• 密度梯度离心：经典方法，纯度高，但是离心的方法操作复杂、耗时较长。
• 膜过滤技术：平板膜包（100 KDa或300 KDa）、中空纤维（500 KDa或750 KDa），适合不同纯度要求。

# 层析技术

推荐使用填料如Capto Core 700/400，其特点是载量高、流速快，易于放大，适用于外泌体纯化下游工艺。除了使用Capto core填料还可以尝试使用Capto Q ImpRes/Capto adhere/Capto DEAE作为备选的层析步骤填料。

外泌体纯化过程中澄清过滤和除菌过滤步骤：澄清过滤步骤可以使用PDK11/PDH4/PDP8深层过滤滤器；除菌过滤步骤推荐使用EKV/ECV/EDF除菌滤器。

除菌过滤方面， EKV除菌级滤器，被广泛用于生物制药工艺中的最终过滤、培养基除菌和工艺液体的除菌过滤。ECV除菌过滤器具有超高流速和高通量的特点，可以高效过滤高污浊高粘度料液。EDF除菌滤器，适用于复杂液体的终端除菌过滤如脂质纳米颗粒（LNP）、高粘度抗体制剂或者含微粒、沉淀或易沉积组分的溶液。

本文汇总了Cytiva外泌体从细胞培养到最终纯化收获的整体解决方案并且罗列出其中使用到的各种产品（图8），通过相关产品在具体步骤中的应用，解决外泌体纯化过程中的痛点、难点，从而实现外泌体的高效、快速获取。

以上外泌体工艺中，从细胞培养到纯化相关过程中所使用到产品详细信息以及具体使用方法，都可以联系Cytiva获取，我们将全力为您提供高效、稳健以及可放大的外泌体解决方案。