间充质干细胞来源外泌体产生用无血清培养基的研发


间充质干细胞来源外泌体产生用无血清培养基的研发

外泌体再生医学的实现之路

间充质干细胞来源外泌体产生用无血清培养基的研发

富士胶片和光纯药株式会社 生命科学研究所

丸谷祐树、山根昌之

◆前言

细胞外囊泡(Extracellular vesicle : EV)是由细胞释放的脂质双分子层包被的膜囊泡,作为细胞间的通讯工具发挥作用。外泌体属于EV的一种,被认为参与多种生物功能的控制,并有望用作疾病生物标记物或治疗制剂。在治疗制剂的应用方面,具有抗炎和抗纤维化作用的间充质干细胞(Mesenchymal stem cell:MSC)来源外泌体备受瞩目,其未来的实用性被寄予厚望。对MSC来源外泌体实际应用的期望不断提升,同时外泌体作为治疗制剂的生产技术研发也在积极进行。

本文将介绍由FUJIFILM Wako自主研发的无血清培养基,在生产用于治疗的MSC来源外泌体方面的实用性。

 

◆MSC来源外泌体

以CD9、CD63和CD81等作为标记蛋白的外泌体,由细胞释放的、直径在30-100 nm左右的脂质双分子层包被的膜囊泡,含有蛋白、核酸(DNA、mRNA、miRNA)、脂质等细胞来源成分1,2)。另外,MSC来源于中胚层的成体干细胞,能够从骨髓、脂肪、脐带等组织中建立,具有分化为脂肪、骨骼和软骨的功能。除此之外,MSC还具有诱导抗炎、抗纤维化或免疫抑制等旁分泌效应,近年来有人提出这些作用是由外泌体引起的3)。在此背景下,将MSC来源外泌体作为治疗制剂的关注度急剧攀升。

 


◆MSC来源外泌体产生用无血清培养基的研发背景

关于在产生MSC来源外泌体时所用的培养基,起初使用的是几种添加了不含牛来源外泌体的胎牛血清(EV-depleted FBS)的基础培养基4,5)。然而,这些组分均以维持MSC存活为目的,能够优化外泌体分泌和生物活性效果的组分尚未研发成功。

为此我们研发了一款可为MSC产生外泌体提供适宜的环境的无血清、无动物培养基,即为可同时维持高性能和高生物活性的EV-Up™基础培养基及补充剂(下称EV-Up™培养基)。

 


◆使用EV-Up™培养基培养获得的外泌体产量及活性

EV-Up™培养基的推荐使用方法是,在任意的增殖培养基中培养至80-90%汇合,然后更换培养基并培养 3-5 天(图1)。从血清培养基更换为无血清培养基时,多数情况下都需要进行驯化操作,但在含FBS的血清培养基中增殖的细胞,也能够直接更换EV-Up™培养基培养。

间充质干细胞来源外泌体产生用无血清培养基的研发

图1. EV-Up™培养基的建议操作流程

           在任意的增殖培养基中培养至80-90%汇合后,更换至EV-Up™培养基。然后培养 3-5 天,回收培养上清。可以通过PS亲和法从回收的培养上清液中回收外泌体。

 


在血清培养基中使骨髓来源的MSC增殖,然后更换至含EV-depleted FBS的基础培养基或EV-Up™培养基中,检测培养5天后的细胞数和细胞生存率。结果显示,细胞数和细胞生存率均维持在较高的状态下(图2 – A、B)。

间充质干细胞来源外泌体产生用无血清培养基的研发

图2. 使用EV-Up™培养基培养MSC的细胞生存率

更换至EV-Up™培养基5天后,测得的细胞数(A)和细胞生存率(B)。

 


接着,利用纳米粒子追踪分析法(NTA)比较使用PS亲和法纯化的外泌体粒子数6)。结果表明,使用EV-Up™培养基获得的外泌体,其粒子数约为使用含EV-depleted FBS的基础培养基的2.6倍(图3A)。进一步通过基于PS亲和法外泌体定量技术的PS ELISA比较外泌体产量,可确认和粒子数一样,外泌体标记蛋白CD9、CD63 和CD81都有所增加6,7)(图3 B)。

间充质干细胞来源外泌体产生用无血清培养基的研发

图3. 比较使用EV-Up™培养基培养后的外泌体粒子数及外泌体标记蛋白

从各培养基中取培养上清1 mL,通过NTA比较获得的外泌体粒子数(A)以及通过PS ELISA分析外泌体标记的结果(B)。

最后,评估对人胎肺来源正常成纤维细胞(TIG3)的纤维化抑制效果,以比较在各培养基中培养的MSC来源外泌体的生物活性。结果表明,相比常规使用的基础培养基和含EV-depleted FBS的培养基,采用EV-Up™培养基培养的MSC来源外泌体具有更好的抗纤维化效果(图4)。

间充质干细胞来源外泌体产生用无血清培养基的研发

图4. 比较使用EV-Up™培养基培养后的外泌体生物活性(抗纤维化活性)

向TGFβ刺激的人胎儿肺源性成纤维细胞(TIG3细胞)中添加PS亲和法纯化的外泌体5×108 particles/mL,

利用Real-Time PCR法定量纤维化标记(αSMA,Collagen Ⅲ)的基因表达,比较抗纤维化活性。           

 


以上结果显示,EV-Up™培养基可以高产量制备维持高生物活性的MSC来源外泌体,是一款创新性的培养基。

 

◆结语

此次我们研发的EV-Up ™培养基是针对MSC优化的无血清、无动物来源的外泌体生产用培养基,不仅能提升高活性外泌体的产量,因其无血清、非动物源,还可能有助于提高治疗制剂开发过程中的质量稳定性。今后使用外泌体作为治疗制剂的应用化将会在世界范围内不断发展,期待我们研发的培养基作为实用的生产技术工具得到广泛运用。

〔参考文献〕


1) Colombo, M. et al. : Annu. Rev. Cell Dev. Biol., 30, 255(2014).

2) Mathieu, M. et al. : Nat. Cell Biol., 21(1), 9(2019).

3) Phinney, D. G. and Pittenger, M. F. : Stem Cells, 35(4), 851(2017).

4) Rajendran, R. L. et al. : Sci. Rep., 7(1), 15560(2017).

5) Lai, R. C. et al. : Stem Cell Res ., 4(3), 214(2010).

6) Nakai, W. et al. : Sci. Rep., 6, 33935(2016).

7) Ma, Y. et al. : Sci. Rep., 11(1), 13471(2021).

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产品编号

产品名称

等级

包装

053-09451

EV-Up™ EV Production Basal Medium for MSC, AF
EV-Up™ 间充质干细胞外泌体生产用基础培养基,无动物源成分

细胞培养用

95 mL

298-84001

EV-Up™ MSC EV Production Supplement, AF
EV-Up™ 间充质干细胞外泌体生产用添加剂,无动物源成分

细胞培养用

5 mL(100 mL用)

294-84101

MagCapture™ Exosome Isolation Kit PS Ver.2
MagCapture™外泌体提取试剂盒PS Ver.2

基因研究用

2 tests

290-84103

基因研究用

10 tests

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同仁化学ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX06 外泌体蛋白质染色-深红色| 日本DOJINDO

上海金畔社生物科技有限公司日本同仁化学dojindo全线产品代理 中国代理商

ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX06
外泌体蛋白质染色-深红色
ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Deep Red
商品信息
储存条件:0-5度保存,防潮
运输条件:室温

特点:

 

● 特异性外泌体定位,细胞外不聚集

● 回收率高

● 多种颜色可供选择

下载说明书
SDS下载
外泌体宣传资料

选择规格:
5samples

现货

多种荧光可选

外泌体的标记和纯化一步到位

ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX06 外泌体蛋白质染色-深红色

ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX06 外泌体蛋白质染色-深红色

试剂盒内含
概述
特点
实验例
常见问题Q&A

试剂盒内含

ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX06 外泌体蛋白质染色-深红色

概述

近年来研究发现,外泌体作为细胞外囊泡(Extracellular vesicle; EV)的一种,与癌症的恶化与转移密切相关, 外泌体相关的研究也逐渐成为了关注的热点。为了研究通过外泌体的细胞间通信,细胞摄入外泌体时的示踪技术非 常重要,然而目前广泛使用的磷脂双分子层的荧光染料存在明显的缺点(1. 染色后外泌体粒径增大。2. 荧光染料自身形成粒子,造成背景增高)。本产品是为了解决这些问题而开发的新型荧光染料,并且有 Green, Red, Deep Red 三种颜色,可满足多重染色在内的各种实验需求。

ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX06 外泌体蛋白质染色-深红色

特点

特点1:外泌体的标记和纯化一步到位 

 

ExoSparkler系列已经对外泌体标记的最佳条件进行摸索并做成了操作手册,试剂盒内包含纯化所需的过滤管,可以简单快捷的进行外泌体的标记和纯化。

ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX06 外泌体蛋白质染色-深红色

 

纯化方法(未反应染料的去除)的比较

ExoSparklar系列中用于除去未反应染料的过滤管,与以往使用的相同用途的凝胶过滤法相比,能够以更高的回收率纯化外泌体。

回收率
过滤管(本试剂盒) 50%
凝胶过滤法 10%
   ※本公司的实施例:通过NTA技术(纳米颗粒跟踪分析)比较提取前后的外泌体粒子数

关于使用过滤管进行纯化的有效性,常见问题是:标记后的纯化操作时,过滤膜上有颜色残留,能否确定未反应的染料彻底分离了?详见Q&A。

特点2:多种颜色选择 

 

ExoSparkler系列包括膜 (Mem Dye)和蛋白质 (Protein Dye)荧光染色试剂,各三种颜色 (Green, Red, Deep Red)。

■实验条件

超速离心法纯化的外泌体(蛋白质的量为10 μg)经过各试剂染色后,与HeLa细胞(1.25×104 cells)一起培养24 h,清洗后进行荧光观察。

ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX06 外泌体蛋白质染色-深红色

■观察条件

Green:

Ex: 488 nm / Em: 490-540 nm

Red:

Ex: 561 nm / Em: 570-640 nm

Deep Red:

Ex: 640 nm / Em: 640-760 nm

实验例

实验例:确认外泌体的局部存在

将用ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Deep Red(产品名称:EX06,Protein Dye-Deep Red)或ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Red(产品名称:EX02,Mem Dye-Red)染色的外泌体添加到HeLa细胞中,通过与溶酶体染色试剂(绿色)共染确认了外泌体在细胞内的定位。结果证实,用蛋白质或膜染色的外泌体均位于溶酶体中。

ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX06 外泌体蛋白质染色-深红色

观察条件

Protein Dye-Deep Red(紫):Ex:640 nm / Em:640-760 nm

Mem Dye-Red(红色):Ex:561 nm / Em:570-640 nm

溶酶体染色试剂(绿):Ex:488 nm / Em:490-540 nm

 

实验条件

将用超速离心法提取的外泌体(蛋白质量为5 µg)用每个外泌体染色试剂盒染色,添加到HeLa细胞(0.75×104cells)中,孵育3.5小时后对溶酶体进行染色,观察洗涤后的荧光图像。

 

产品名称 容量 货号
外泌体膜荧光染色试剂盒
(绿色)ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Green 5 samples EX01
(红色)ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Red 5 samples EX02
(深红色)ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red 5 samples EX03
外泌体蛋白荧光染色试剂盒
(绿色)ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Green 5 samples EX04
(红色)ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Red 5 samples EX05
(深红色)ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Deep Red 5 samples EX06
*纯化的外泌体(超离心法),蛋白质:1-10 µg/sample,粒子数:10-100×10^8个/sample

常见问题Q&A

Q1:纯化外泌体建议用什么方法?
A1:一般我们推荐使用超速离心法纯化外泌体。但是,免疫沉淀法和磁珠法纯化的外泌体也有过成功染色的实例。
目前,聚合物沉淀法纯化的外泌体由于有聚合物的残留会影响外泌体的染色,所以无法使用本试剂盒。
Q2:细胞摄取外泌体时使用的是哪种培养基?
A2:我们公司在做染色后外泌体进入细胞的实验时,使用过MEM(Minimum Essential Medium)和DMEM(Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium)。目前我们公司一直采用的含血清培养基进行外泌体实验,暂时无法推荐无血清培养基。
Q3:染色后的外泌体可以长期保存吗?
A3:染色后的外泌体不建议长期保存。染色后的外泌体最好尽快进行后续实验。
Q4:标记后的纯化操作时,过滤膜上有颜色残留,能否确定未反应的染料彻底分离了?
A5:虽然在过滤膜上可以观察到颜色的残留,但是我们公司通过下面的实验验证了过滤膜上的回收产物里不含未反应的染料。
<实验条件>
超速离心法纯化的①含有外泌体(蛋白质含量10 µg)的缓冲液和②单纯缓冲液,分别按照试剂盒说明书记载的步骤进行染色操作。染色后的产物加入到HeLa细胞中(1.25×10cells),4小时后进行荧光观察。
结果显示,单纯缓冲液染色后的回收产物加入到细胞后,没有观察到荧光,进而可证明回收产物中没有残留的染料。

ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX06 外泌体蛋白质染色-深红色

① Exosome + Buffer

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② Only Buffer

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Fluorescent images at 4 h incubation

Detection conditions

Green:Ex 488 nm / Em 490 – 540 nm

Red :Ex 561 nm / Em 570 – 640 nm

Deep Red:Ex 640 nm / Em 640 – 760 nm

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ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Red试剂盒
外泌体膜染色试剂-红色

同仁化学ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Red试剂盒货号:EX05 外泌体蛋白质染色-红色| 日本DOJINDO

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ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Red
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储存条件:0-5度保存,防潮
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特点:

 

● 特异性外泌体定位,细胞外不聚集

● 回收率高

● 多种颜色可供选择

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选择规格:
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现货

多种荧光可选

外泌体的标记和纯化一步到位

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ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Red试剂盒货号:EX05 外泌体蛋白质染色-红色

试剂盒内含
概述
特点
实验例
常见问题Q&A

试剂盒内含

ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Red试剂盒货号:EX05 外泌体蛋白质染色-红色

概述

近年来研究发现,外泌体作为细胞外囊泡(Extracellular vesicle; EV)的一种,与癌症的恶化与转移密切相关, 外泌体相关的研究也逐渐成为了关注的热点。为了研究通过外泌体的细胞间通信,细胞摄入外泌体时的示踪技术非 常重要,然而目前广泛使用的磷脂双分子层的荧光染料存在明显的缺点(1. 染色后外泌体粒径增大。2. 荧光染料自身形成粒子,造成背景增高)。本产品是为了解决这些问题而开发的新型荧光染料,并且有 Green, Red, Deep Red 三种颜色,可满足多重染色在内的各种实验需求。

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特点

特点1:外泌体的标记和纯化一步到位 

 

ExoSparkler系列已经对外泌体标记的最佳条件进行摸索并做成了操作手册,试剂盒内包含纯化所需的过滤管,可以简单快捷的进行外泌体的标记和纯化。

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纯化方法(未反应染料的去除)的比较

ExoSparklar系列中用于除去未反应染料的过滤管,与以往使用的相同用途的凝胶过滤法相比,能够以更高的回收率纯化外泌体。

回收率
过滤管(本试剂盒) 50%
凝胶过滤法 10%
   ※本公司的实施例:通过NTA技术(纳米颗粒跟踪分析)比较提取前后的外泌体粒子数

关于使用过滤管进行纯化的有效性,常见问题是:标记后的纯化操作时,过滤膜上有颜色残留,能否确定未反应的染料彻底分离了?详见Q&A。

特点2:多种颜色选择 

 

ExoSparkler系列包括膜 (Mem Dye)和蛋白质 (Protein Dye)荧光染色试剂,各三种颜色 (Green, Red, Deep Red)。

■实验条件

超速离心法纯化的外泌体(蛋白质的量为10 μg)经过各试剂染色后,与HeLa细胞(1.25×104 cells)一起培养24 h,清洗后进行荧光观察。

ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Red试剂盒货号:EX05 外泌体蛋白质染色-红色

■观察条件

Green:

Ex: 488 nm / Em: 490-540 nm

Red:

Ex: 561 nm / Em: 570-640 nm

Deep Red:

Ex: 640 nm / Em: 640-760 nm

实验例

实验例:确认外泌体的局部存在

将用ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Deep Red(产品名称:EX06,Protein Dye-Deep Red)或ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Red(产品名称:EX02,Mem Dye-Red)染色的外泌体添加到HeLa细胞中,通过与溶酶体染色试剂(绿色)共染确认了外泌体在细胞内的定位。结果证实,用蛋白质或膜染色的外泌体均位于溶酶体中。

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观察条件 

Protein Dye-Deep Red(紫):Ex:640 nm / Em:640-760 nm

Mem Dye-Red(红色):Ex:561 nm / Em:570-640 nm

溶酶体染色试剂(绿):Ex:488 nm / Em:490-540 nm

 

实验条件

将用超速离心法提取的外泌体(蛋白质量为5 µg)用每个外泌体染色试剂盒染色,添加到HeLa细胞(0.75×104cells)中,孵育3.5小时后对溶酶体进行染色,观察洗涤后的荧光图像。

 

产品名称 容量 货号
外泌体膜荧光染色试剂盒
(绿色)ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Green 5 samples EX01
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(红色)ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Red 5 samples EX05
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*纯化的外泌体(超离心法),蛋白质:1-10 µg/sample,粒子数:10-100×10^8个/sample

常见问题Q&A

Q1:纯化外泌体建议用什么方法?
A1:一般我们推荐使用超速离心法纯化外泌体。但是,免疫沉淀法和磁珠法纯化的外泌体也有过成功染色的实例。
目前,聚合物沉淀法纯化的外泌体由于有聚合物的残留会影响外泌体的染色,所以无法使用本试剂盒。
Q2:细胞摄取外泌体时使用的是哪种培养基?
A2:我们公司在做染色后外泌体进入细胞的实验时,使用过MEM(Minimum Essential Medium)和DMEM(Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium)。目前我们公司一直采用的含血清培养基进行外泌体实验,暂时无法推荐无血清培养基。
Q3:染色后的外泌体可以长期保存吗?
A3:染色后的外泌体不建议长期保存。染色后的外泌体最好尽快进行后续实验。
Q4:标记后的纯化操作时,过滤膜上有颜色残留,能否确定未反应的染料彻底分离了?
A5:虽然在过滤膜上可以观察到颜色的残留,但是我们公司通过下面的实验验证了过滤膜上的回收产物里不含未反应的染料。
<实验条件>
超速离心法纯化的①含有外泌体(蛋白质含量10 µg)的缓冲液和②单纯缓冲液,分别按照试剂盒说明书记载的步骤进行染色操作。染色后的产物加入到HeLa细胞中(1.25×10cells),4小时后进行荧光观察。
结果显示,单纯缓冲液染色后的回收产物加入到细胞后,没有观察到荧光,进而可证明回收产物中没有残留的染料。

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Green:Ex 488 nm / Em 490 – 540 nm

Red :Ex 561 nm / Em 570 – 640 nm

Deep Red:Ex 640 nm / Em 640 – 760 nm

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ExoSparklar系列中用于除去未反应染料的过滤管,与以往使用的相同用途的凝胶过滤法相比,能够以更高的回收率纯化外泌体。

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Green:

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Red:

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Deep Red:

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实验例

实验例:确认外泌体的局部存在

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ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Green试剂盒货号:EX04 外泌体蛋白质染色-绿色

观察条件 

Protein Dye-Deep Red(紫):Ex:640 nm / Em:640-760 nm

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溶酶体染色试剂(绿):Ex:488 nm / Em:490-540 nm

实验条件

将用超速离心法提取的外泌体(蛋白质量为5 µg)用每个外泌体染色试剂盒染色,添加到HeLa细胞(0.75×104cells)中,孵育3.5小时后对溶酶体进行染色,观察洗涤后的荧光图像。

 

产品名称 容量 货号
外泌体膜荧光染色试剂盒
(绿色)ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Green 5 samples EX01
(红色)ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Red 5 samples EX02
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外泌体蛋白荧光染色试剂盒
(绿色)ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Green 5 samples EX04
(红色)ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Red 5 samples EX05
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*纯化的外泌体(超离心法),蛋白质:1-10 µg/sample,粒子数:10-100×10^8个/sample

常见问题Q&A

Q1:纯化外泌体建议用什么方法?
A1:一般我们推荐使用超速离心法纯化外泌体。但是,免疫沉淀法和磁珠法纯化的外泌体也有过成功染色的实例。
目前,聚合物沉淀法纯化的外泌体由于有聚合物的残留会影响外泌体的染色,所以无法使用本试剂盒。
Q2:细胞摄取外泌体时使用的是哪种培养基?
A2:我们公司在做染色后外泌体进入细胞的实验时,使用过MEM(Minimum Essential Medium)和DMEM(Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium)。目前我们公司一直采用的含血清培养基进行外泌体实验,暂时无法推荐无血清培养基。
Q3:染色后的外泌体可以长期保存吗?
A3:染色后的外泌体不建议长期保存。染色后的外泌体最好尽快进行后续实验。
Q4:标记后的纯化操作时,过滤膜上有颜色残留,能否确定未反应的染料彻底分离了?
A5:虽然在过滤膜上可以观察到颜色的残留,但是我们公司通过下面的实验验证了过滤膜上的回收产物里不含未反应的染料。
<实验条件>
超速离心法纯化的①含有外泌体(蛋白质含量10 µg)的缓冲液和②单纯缓冲液,分别按照试剂盒说明书记载的步骤进行染色操作。染色后的产物加入到HeLa细胞中(1.25×10cells),4小时后进行荧光观察。
结果显示,单纯缓冲液染色后的回收产物加入到细胞后,没有观察到荧光,进而可证明回收产物中没有残留的染料。

ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Green试剂盒货号:EX04 外泌体蛋白质染色-绿色

① Exosome + Buffer

ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Green试剂盒货号:EX04 外泌体蛋白质染色-绿色

② Only Buffer

ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Green试剂盒货号:EX04 外泌体蛋白质染色-绿色

Fluorescent images at 4 h incubation

Detection conditions

Green:Ex 488 nm / Em 490 – 540 nm

Red :Ex 561 nm / Em 570 – 640 nm

Deep Red:Ex 640 nm / Em 640 – 760 nm

同仁化学ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03 外泌体膜染色试剂-深红色| 日本DOJINDO

上海金畔社生物科技有限公司日本同仁化学dojindo全线产品代理 中国代理商

ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03
外泌体膜染色试剂-深红色
ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red
商品信息
储存条件:0-5度保存,避光
运输条件:室温

特点:

 

● 特异性外泌体定位,细胞外不聚集

● 回收率高

● 多种颜色可供选择

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选择规格:
5samples

现货

荧光染料不会在细胞外聚集

对外泌体的性质几乎没有影响

外泌体的标记和纯化一步到位

ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03 外泌体膜染色试剂-深红色

ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03 外泌体膜染色试剂-深红色

活动进行中
试剂盒内含
概述
技术情报
特点
实验例
常见问题Q&A
参考文献

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NO.5.    ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Green    外泌体膜染色试剂-绿色

 

试剂盒内含

ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03 外泌体膜染色试剂-深红色

概述

近年来研究发现,外泌体作为细胞外囊泡(Extracellular vesicle; EV)的一种,与癌症的恶化与转移密切相关, 外泌体相关的研究也逐渐成为了关注的热点。为了研究通过外泌体的细胞间通信,细胞摄入外泌体时的示踪技术非常重要,然而目前广泛使用的磷脂双分子层的荧光染料存在明显的缺点(1. 染色后外泌体粒径增大。2. 荧光染料自身形成粒子,造成背景增高)。本产品是为了解决这些问题而开发的新型荧光染料,并且有 Green, Red, Deep Red 三种颜色,可满足多重染色在内的各种实验需求。

ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03 外泌体膜染色试剂-深红色

技术情报

 

更准确地观察外泌体的动态

常用于染色外泌体的膜染色染料(S公司 产品P),染料本身会引起凝集,产生不来源于外泌体的荧光聚点,导致外泌体的性质变化和背景上升等问题1)2)

ExoSparkler系列中使用的染料(Mem Dye-Green,Red,Deep Red)不会引起荧光凝集,也几乎不影响外泌体的性质,因此可以更准确地观察外来体的动力学。

参考文献

1) Mehdi Dehghani et al.,“Exosome labeling by lipophilic dye PKH26 results in significant increase in vesicle size”.bioRxiv., 2019, doi:10.1101/532028.

2) Pužar Dominkuš P et al.,“PKH26 labeling of extracellular vesicles: Characterization and cellular internalization of contaminating PKH26 nanoparticles.”Biochim Biophys Acta Biomembr., 2018, doi: 10.1016/j.bbamem.2018.03.013.

特点

特点1:荧光染料不会在细胞外聚集

将使用Mem Dye-Deep Red和使用产品P(绿色或红色)染色的外泌体添加到HeLa细胞中,并用荧光显微镜观察进入细胞内的外泌体。

结果,在用产品P(绿色或红色)染色的外泌体中,发现了疑似染料聚集的细胞外荧光亮点。

ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03 外泌体膜染色试剂-深红色

Mem Dye-Deep Red(紫):Ex: 640 nm/ Em: 640-760 nm

S公司 P产品(绿):Ex: 561 nm/ Em: 560-620 nm

S公司 P产品(红):Ex: 640 nm/ Em: 650-700 nm

实验条件

通过超速离心法提取的外泌体(蛋白质量为10 µg),使用不同荧光染料染色后,添加到HeLa细胞(1.25×104cells)中,孵育24小时,观察清洗后的荧光图像。

通过NTA (Nanoparticle Tacking Analysis)技术检测发现,Dojindo的Mem Dye-Deep Red没有荧光聚集现象,而P产品(绿色或红色)发现了可疑的100-500 nm粒径的粒子。

ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03 外泌体膜染色试剂-深红色

*检测装置:LM10-HSBFT 14(Nanosight公司生产)

与Mem-Dye溶液相比,P产品溶液的粒径也发生变化

另外,Mem Dye-Green, Red和Mem Dye-Deep Red一样,也没有发现荧光聚集的现象。

特点2:对外泌体的性质几乎没有影响

比较使用Mem Dye-Deep Red和使用产品P(绿色或红色)染色前后的外泌体,通过测定NTA(纳米粒子跟踪分析)和zeta电位以确认外泌体的性质是否变化。

结果,确认使用产品P(绿色或红色)会因染色而引起的外泌体的变化。

而Mem-Dye系列(Green、Red、Deep Red)对外泌体的性质几乎没有影响。

对外泌体颗粒直径的影响

制备Mem-Dye系列(Green、Red、Deep Red)以及产品P(绿色、红色)的10 µmol/l DMSO溶液,对10 µg(蛋白质量)的外泌体进行染色后进行了NTA(纳米粒子跟踪分析)。

结果,用Mem-Dye系列染色的外泌体与未染色的外泌体,粒子数以及粒子直径几乎没有影响(下图左),但在产品P染色前后,粒子数和粒子直径有明显的变化(下图右)。

ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03 外泌体膜染色试剂-深红色

*检测装置:LM10-HSBFT 14 (Nanosight公司生产)

对外泌体膜电位的影响

制备Mem-Dye系列(Green、Red、Deep Red)以及产品P(绿色、红色)的10 µmol/l DMSO溶液,并对10 µg(蛋白质含量)的外泌体进行染色后测定Zeta电位。

结果证实,使用Mem-Dye系列染色与使用产品P染色比较,使用Mem-Dye引起的Zeta电位变化会小很多

ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03 外泌体膜染色试剂-深红色

*检测装置:Zetasizer Nano ZSP(Malvern Panalytical公司生产)

参考文献

Takashi Shimomura et al., “New Lipophilic Fluorescent Dyes for Exosome Labeling: Monitoring of Cellular Uptake of Exosomes”.bioRxiv., 2020, doi:10.1101/2020.02.02.931295.

特点3:外泌体的标记和纯化一步到位

ExoSparkler系列已经对外泌体标记的最佳条件进行摸索并做成了操作手册,试剂盒内包含纯化所需的过滤管,可以简单快捷的进行外泌体的标记和纯化。

ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03 外泌体膜染色试剂-深红色

纯化方法(未反应染料的去除)的比较

ExoSparklar系列中用于除去未反应染料的过滤管,与以往使用的相同用途的凝胶过滤法相比,能够以更高的回收率纯化外泌体。

回收率
过滤管(本试剂盒) 50%
凝胶过滤法 10%
   ※本公司的实施例:通过NTA技术(纳米颗粒跟踪分析)比较提取前后的外泌体粒子数

关于使用过滤管进行纯化的有效性,常见问题是:标记后的纯化操作时,过滤膜上有颜色残留,能否确定未反应的染料彻底分离了?详见Q&A。

特点4:多种颜色选择 

ExoSparkler系列包括膜 (Mem Dye)和蛋白质 (Protein Dye)荧光染色试剂,各三种颜色 (Green, Red, Deep Red)。

■实验条件

超速离心法纯化的外泌体(蛋白质的量为10 μg)经过各试剂染色后,与HeLa细胞(1.25×104 cells)一起培养24 h,清洗后进行荧光观察。

ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03 外泌体膜染色试剂-深红色

■观察条件

Green: Ex: 488 nm / Em: 490-540 nm

Red: Ex: 561 nm / Em: 570-640 nm

Deep Red: Ex: 640 nm / Em: 640-760 nm

 

产品名称 容量 货号
外泌体膜荧光染色试剂盒
(绿色)ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Green 5 samples EX01
(红色)ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Red 5 samples EX02
(深红色)ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red 5 samples EX03
外泌体蛋白荧光染色试剂盒
(绿色)ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Green 5 samples EX04
(红色)ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Red 5 samples EX05
(深红色)ExoSparkler Exosome Protein Labeling Kit-Deep Red 5 samples EX06
*纯化的外泌体(超离心法),蛋白质:1-10 µg/sample,粒子数:10-100×10^8个/sample

实验例

外泌体的定位随时间而变化

■实验条件

通过超速离心法纯化的外泌体(蛋白质量为10 µg)用Mem Dye-Deep Red(外泌体膜染色试剂)染色,并加入到用溶酶体染色试剂染色的HeLa细胞(1.25×104细胞)中,在1小时和4小时后观察到荧光图像。

结果表明,随着时间的推移Mem Dye-Deep Red的荧光点(紫色)与溶酶体的定位(绿色)重叠(白色),外泌体的定位随时间的变化而变化。

ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03 外泌体膜染色试剂-深红色

观察条件:

Mem Dye-Deep Red:Ex 640 nm / Em 640 – 760 nm

溶酶体染色试剂: Ex 488 nm / Em 490 – 540 nm

常见问题Q&A

Q1:纯化外泌体建议用什么方法?
A1:一般我们推荐使用超速离心法纯化外泌体。但是,免疫沉淀法和磁珠法纯化的外泌体也有过成功染色的实例。
目前,聚合物沉淀法纯化的外泌体由于有聚合物的残留会影响外泌体的染色,所以无法使用本试剂盒。
Q2:细胞摄取外泌体时使用的是哪种培养基?
A2:我们公司在做染色后外泌体进入细胞的实验时,使用过MEM(Minimum Essential Medium)和DMEM(Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium)。目前我们公司一直采用的含血清培养基进行外泌体实验,暂时无法推荐无血清培养基。
Q3:染色后的外泌体可以长期保存吗?
A3:染色后的外泌体不建议长期保存。染色后的外泌体最好尽快进行后续实验。
Q4:标记后的纯化操作时,过滤膜上有颜色残留,能否确定未反应的染料彻底分离了?
A5:虽然在过滤膜上可以观察到颜色的残留,但是我们公司通过下面的实验验证了过滤膜上的回收产物里不含未反应的染料。
<实验条件>
超速离心法纯化的①含有外泌体(蛋白质含量10 µg)的缓冲液和②单纯缓冲液,分别按照试剂盒说明书记载的步骤进行染色操作。染色后的产物加入到HeLa细胞中(1.25×10cells),4小时后进行荧光观察。
结果显示,单纯缓冲液染色后的回收产物加入到细胞后,没有观察到荧光,进而可证明回收产物中没有残留的染料。

ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03 外泌体膜染色试剂-深红色

① Exosome + Buffer

ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03 外泌体膜染色试剂-深红色

② Only Buffer

ExoSparkler Exosome Membrane Labeling Kit-Deep Red试剂盒货号:EX03 外泌体膜染色试剂-深红色

Fluorescent images at 4 h incubation

Detection conditions

Green:Ex 488 nm / Em 490 – 540 nm

Red :Ex 561 nm / Em 570 – 640 nm

Deep Red:Ex 640 nm / Em 640 – 760 nm

参考文献

1) R.Kawata, S.Oda, Y. Koya, H.Kajiyama, T. Yokoi, “Macrophage-derived extracellular vesicles regulate concanavalin A-induced hepatitis by suppressing macrophage cytokine production”, Toxicology2020, https://doi.org/10.1016/j.tox.2020.152544.

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