1、 超離心(UC)使用100,000 g的離心力來有效地分離小顆粒,如病毒、細菌和細胞器UC根據其主要作用機制大致可分為三類:差速離心(DC)、等密度梯度離心和速率帶離心(RZC)。UC一直被認為是外泌體隔離的“黃金標準"。然而,每種生物流體的復雜性、特定組成和物理性質構成了獲得可復制的純外泌體制劑的技術障礙。
a、差速離心這項技術依賴于通過沉降沉淀法對顆粒進行順序分離,這取決于顆粒的大小和密度,通過使用一系列離心力和持續時間。DC通過300至100,000 g的離心力進行多次離心循環,通過控制不同的離心力和離心次數,依次去除細胞、細胞碎片和凋亡小體。最后一次離心(即100,000 g)后,通過去除上清來收集外泌體。然而,差速離心法有一些局限性,例如耗時,需要昂貴的設備,操作繁瑣,并且在過高的轉速下破壞外泌體的完整性。此外,一些脂蛋白可以與外泌體共沉淀因此,我們提出了密度梯度離心法來提高外泌體的純度。
b、使用兩種類型的密度梯度超離心:等重超離心和RZC。DC經常遭受污染和外泌體損失,因為外泌體的不均勻性和細胞外囊泡大小有相當大的重疊。UC通常與等滲或RZC技術相結合,以允許相對低密度的外泌體懸浮以進一步凈化。該技術還可以提高外泌體的分離量。典型的密度梯度UC包括以下步驟:首先,將覆蓋樣品顆粒密度范圍的具有不同密度的生物相容性介質層(例如,碘二醇或蔗糖)放入管中,從底部到頂部密度逐漸降低。然后將感興趣的樣品添加到密度梯度介質的頂部,然后延長離心時間(例如,100,000 g離心16小時)。與普通UC相比,密度梯度離心可有效提高外泌體的純度,例如,用密度梯度離心法從豬骨髓中分離骨髓細胞然而,蔗糖-密度梯度UC分離過程耗時長,需要大量的生物樣品,回收率較低。Kuipers等人發現,對于小密度梯度的離心過程,碘沙醇比蔗糖更適合使用,因為在碘沙醇梯度中,外泌體可以以相對更快的速度達到平衡。因此,可以通過選擇合適的惰性介質來優化外泌體的分離,從而提高分離效果。