文献：Isolation and analysis of extracellular vesicles in a Morpho butterfly wing-integrated microvortex biochip

文献链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0956566320300701

作者：Shanying Han, Yueshuang Xu, Jie Sun , Yufeng Liu , Yuanjin Zhao,, WeiguoTao,Renjie Chai

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DSPE-PEG-FITC  磷脂-聚乙二醇-荧光素

Biotin-PEG-DSPE  生物素-聚乙二醇-磷脂

原文摘要：With the function of mediating intercellular communication between cells, extracellular vesicles (EVs) have been intently studied for their physiopathology and clinical application values. However, efficient EV isolation from biological fluids remains a significant challenge. To address this, this work constructs a new microvortex chip that can isolate EVs efficiently by integrating the lipid nanoprobe modified Morpho Menelaus (M. Menelaus) butterfly wing into microfluidic chip. M. Menelaus wing is well known for its orderly arranged periodic nanostructures and can generate microvortex when liquid passes through it, leading to increased interaction between EVs and M. Menelaus wing. In addition, the nanoprobe containing lipid tails can be inserted into EVs through their lipid bilayer membrane structure. Based on the described properties, high-throughput enrichment of EVs with over 70% isolation efficiency was realized. Moreover, it was demonstrated that the nanoprobe system based on M. Menelaus wing enabled downstream biological analysis of nucleic acids and proteins in EVs. Microvortex chips showed potential application value in efficient EV isolation for biomedical research and cancer diagnosis.

Biotin-PEG-DSPE，也被称为生物素聚乙二醇二硬脂酰磷脂酰乙醇胺或生物素PEG二硬脂酰磷脂酰乙醇胺，是一种结合了生物素（Biotin）、聚乙二醇（PEG）和磷脂（DSPE）的化合物DSPE-PEG-FITC可用于标记细胞，使其具有荧光性能。通过荧光显微镜或流式细胞仪，可以观察和追踪细胞在组织中的分布和行为，为研究细胞的迁移、分化和增殖等过程提供有力工具。该文献利用DSPE的磷脂膜亲和力和PEG的水溶性，可以制备生物功能化的纳米颗粒，用于化合物的靶向递送。

图为：脂质纳米探针修饰的形翼高效分离和富集方案

Biotin-PEG-DSPE在制备脂质纳米探针修饰的M.Menelaus翼中的应用：

为了用氨基基团修饰M.Menelaus翼的表面，将它们浸泡在APTES乙醇溶液中搅拌。接下来，蝴蝶翅膀浸入SA和4-(二甲基氨基)吡啶(DMAP)的DMSO溶液中。孵育后，蝴蝶翅膀实现了表面羧基化修饰。然后，将翅膀用乙醇洗涤三次，浸泡在NHS和LEDC中激活羧基然后，将表面羧基激活的翅膀浸泡在Av溶液中，以修饰这种功能蛋白。最后，成功制备了AV-涂覆的M.Menelaus翅膀，它们可以立即用于随后的实验。作为操作手册，制备了Biotin-PEG-DSPE脂质纳米探针溶液。然后不同数量的Biotin-PEG-DSPE脂质纳米探针溶液与av包覆的M.Menelaus翼共孵育，得到脂质纳米探针修饰的M.Menelaus翼。

DSPE-PEG-FITC在验证脂质纳米探针插入膜可行性中的应用：

为了从视觉上验证脂质纳米探针可以插入结构为脂质双层的细胞或EV膜中，首先用DAPI染色的MDA-MB细胞，然后用荧光素异硫氰酸酯(FITC)标记纳。当纳米探针的浓度增加时，细胞的荧光强度明显增加，当纳米探针超过一定界限时，荧光强度变化不大。所以 DS I-DS|-G-FIC应用于与细胞一起培养。培养后，采用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)对MDA-MB-231细胞进行图像分析。可以看出DAPI染色MDA-MB-231细胞呈蓝色，这些细胞的边缘有额外的绿色荧光。这意味着带脂质尾巴的脂质纳米探针确实可以插入包括EV膜在内的膜结构中。

图为：M. Menelaus翼表面脂质纳米探针修饰工艺方案

Biotin-PEG-DSPE 可以作为脂质纳米探针的主要组成部分，通过自组装或其他方法形成稳定的脂质双层结构，包裹探针分子。探针分子可以是荧光染料、化合物、核酸等，用于检测或Treatment 特定的疾病或生物过程。将制备好的脂质纳米探针修饰到 M.Menelaus 翼上，可以实现对翼的功能化。例如，可以通过生物素与亲和素或链霉亲和素的特异性结合，将探针固定在翼的表面，实现对特定生物分子的检测或对特定细胞的靶向Treatment 。通过研究 DSPE-PEG-FITC 标记的脂质纳米探针在细胞膜中的插入过程，可以深入了解脂质纳米探针插入膜的机制。例如，可以通过改变实验条件，如温度、pH 值、离子强度等，观察脂质纳米探针在细胞膜中的插入情况的变化，从而推断出插入膜的关键因素和机制。