2025年12月8日，国际学术期刊《Advanced Science》在线发表了江苏省生物材料与器件重点实验室张宇教授团队的最新研究成果，论文标题为《Anionic Liposomes as Optimal Membrane Fusion Carriers Enabling in Situ Multiplexed Detection of Extracellular Vesicle MicroRNAs》。该研究提出了一种阴离子脂质体辅助的膜融合策略，可实现血浆胞外囊泡miRNA的一步法多重检测，无需胞外囊泡分离或RNA提取。胞外囊泡（Extracellular vesicle, EV）中的microRNA（miRNA）被认为是液体活检中极具潜力的分子标志物，能够反映来源细胞的病理状态，在肿瘤诊断、分级和疗效评估中具有重要价值。然而，EV miRNA的检测通常依赖于EV分离和RNA提取等繁琐的前处理步骤，操作复杂、样品损失大，限制了其临床应用。已有研究表明，膜融合是一种可实现EV内容物原位检测的有效策略，但传统膜融合载体（如细胞膜囊泡，阳离子或中性脂质体）普遍存在背景信号高、探针释放受限或非特异吸附等问题。基于此，研究团队系统比较了不同表面电荷脂质体的膜融合行为，提出并验证了以阴离子脂质体作为最优膜融合载体的检测策略。
图1.检测方法的开发及血浆EV miRNA直接多重检测示意图
研究团队利用微流控技术制备封装有DNA发卡探针的脂质体，通过系统评估不同表面电荷（阳离子、中性、阴离子）的脂质体与肿瘤来源EV的膜融合行为，首次明确了阴离子脂质体是最适合用于膜融合驱动EV miRNA检测的载体。该发现突破了传统“静电吸附有利于融合检测”的直观认知，从机制层面揭示了融合效率、探针自由度与检测性能之间的关系。基于阴离子脂质体构建的检测平台，在保持有效膜融合和探针自由度的同时，显著降低了背景噪声，从而实现了更高的检测灵敏度、稳定性和批间一致性。该体系无需EV分离或RNA提取，显著简化了检测流程，并支持多靶标miRNA的并行检测。在106例淋巴瘤患者及健康对照的血浆样本中，该检测平台表现出极高的诊断准确性，验证了其在复杂临床样本中的可靠性与实用性。综上，该研究不仅为EV膜融合检测体系的理性设计提供了新的物理化学依据，也为发展快速的、低复杂度的且具临床转化潜力的液体活检技术奠定了基础。该论文第一作者为江苏省生物材料与器件重点实验室博士研究生马靖原，江苏省生物材料与器件重点实验室张宇教授、马明教授和东南大学附属中大医院葛峥主任为本论文的共同通讯作者。东南大学为论文的第一单位。该研究得到了国家重点研发计划以及江苏省研究生科研与实践创新计划、东南大学博士研究生创新能力提升计划等多项科研基金的联合资助。
论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202519758
研究进展