日前，上海交通大学先进产业技术研究院发布了一项成果转化公示，拟对 “一种基于单颗粒成像的外泌体亚型分析方法” 发明专利，以 “150 万元现金 + 对应 1% 股权比例的现金价值” 的交易额，通过 “完成人实施” 的方式进行转化。
本次专利转化的受让方为该专利的完成人，上海交通大学生物医学工程学院副教授余辉。余辉教授2011年博士毕业于浙江大学生物医学工程学院，先后在香港科技大学、南京大学和美国亚利桑那州立大学从事博士后和助理研究科学家工作，于2017年回国开展独立研究工作。主要研究方向为光学生物传感技术及仪器，近5年作为通讯作者发表PNAS、ACS Nano等论文多篇，并作为项目骨干承担国自然重大科研仪器研制项目。
交易核心专利专注于外泌体亚型的免分离精准分析。该专利通过构建 “高特异性传感芯片 + 高灵敏成像监测 + 快速数据分析” 一体化体系，实现外泌体亚型免分离检测，同步获取粒径与表面标志物信息，兼具操作简便、高灵敏高特异性优势，适配癌症液体活检等临床场景，有效突破传统技术瓶颈。
液体活检技术通过检测血液中的循环生物标志物等手段，旨在实现对癌症患者的早期筛查、指导治疗方案、治疗监测及复发监控，成为当前最具前景的癌症诊断和治疗工具之一。
外泌体是由细胞分泌的直径介于30至150纳米之间的微小膜泡，广泛存在于人体多种体液中，包括尿液、血液、乳汁和唾液等。外泌体含有其宿主细胞特有的蛋白质、脂质和核酸，能够作为信号分子传递给其他细胞，进而改变这些细胞的功能。在多种生理和病理过程中，外泌体发挥着重要作用，例如在免疫过程中的抗原呈递、肿瘤的生长与迁移以及组织损伤的修复等。
不同细胞分泌的外泌体在组成成分和功能上存在差异，因此可作为液体活检的生物标志物。相较于其他循环生物标志物，外泌体具有易于富集、稳定性强且不易降解的独特优势，正受到越来越多的关注。
由于肿瘤类型的多样性、肿瘤突变的差异性、细胞来源的不同以及胞外环境的差异，血液中的外泌体在尺寸分布、数量以及内容物组成等方面呈现出显著的个体差异。通过采用非对称流体技术手段，可以将30-150nm的外泌体群体进一步细分为小于50nm、60-80nm以及90-120nm三个亚群。质谱分析结果显示，每个亚群均具有独特的特征标志物。这充分表明，外泌体的尺寸与其内容物之间存在特定的关联性。
由于癌症类型的差异，癌细胞分泌的外泌体所携带的癌症特异性标志物与其粒径之间存在关联。目前，基于外泌体群体分析的液体活检技术，如热泳富集技术结合适配体荧光多参数检测，在诊断6种常见癌症时，准确率较低。
因此，发展针对粒径和表面标志物相关的外泌体亚型分析方法，对于癌症的精准诊断具有至关重要的意义。目前，实现外泌体分析的技术手段包括：利用透射电镜观察外泌体的大小和形态，采用动态光散射（DLS）技术估算平均粒径，并通过Western blot和ELISA等方法检测蛋白分子标志物。然而，整个分析流程不仅样品处理步骤繁琐、耗时较长、样品消耗量大，而且缺乏对外泌体个体间差异的考量，无法同步获取粒径与分子标志物的综合信息。
厦门大学颜晓梅教授课题组在NanoFCM技术领域取得了卓越成就，成功实现了对40nm外泌体的高灵敏度测量。然而，由于缺乏充分的分子信息，该技术需借助对外泌体样品进行荧光免疫标记以实现特异性检测。这一过程受到荧光通道数量、荧光分析发光效率、样品前处理及半定量检测等多重因素的限制，导致在外泌体亚型分析方面存在显著局限性。
传统的SPR技术因缺乏单颗粒成像分析能力，无法同步获取外泌体的粒径和分子标志物信息，更难以分析外泌体的亚型。采用非对称流体技术或尺寸排阻色谱技术将外泌体群体按粒径大小分群的方法，受限于严苛的技术手段，在临床应用中极为不便。
基于上述技术痛点，团队希望通过创新技术体系破解外泌体亚型分析中 “分离难、信息单一、操作复杂、准确率低” 的核心问题，为癌症液体活检提供更高效的技术方案。团队克服上述现有技术存在的需按照粒径大小将外泌体进一步分离的难点，提供一种免分离的，单外泌体尺度上的外泌体亚型分析方法，具有高灵敏性，高特异性，操作简单的特点。
该方法通过对外泌体单颗粒进行动态成像和数字化分析，同步获取粒径及表面分子标志物信息，并借助数据分析算法实现亚型的精准分类。这一方法有效解决了外泌体亚型分析中亚型样品分离困难的难题。
1、突破 “分离依赖” 瓶颈，实现高效免分离分析
针对传统技术需借助非对称流体、尺寸排阻色谱等复杂手段分离外泌体亚型的核心难题，该专利构建了“传感芯片—成像监测—数据分析”一体化流程：利用核酸适配体修饰的微流控芯片捕获外泌体，配合表面等离子体共振成像平台进行实时监测，并结合Python图像分析系统同步提取粒径与表面标志物信息，无需预先分离亚型即可完成聚类分析。此流程大幅简化了操作步骤，缩短了检测时长，有效解决了临床应用中“分离难、耗时长”的障碍。
2、兼具高灵敏度与高特异性，检测精度显著提升
在检测性能方面，该专利实现了“双高”突破：一方面，采用表面等离子体共振成像平台，搭配数值孔径为1.39~1.79的油镜、波长范围550~780nm的p偏振激光及高分辨率CMOS相机，检测灵敏度高达5×10^7个外泌体/mL，能够覆盖30-150nm全粒径外泌体，性能接近NTA技术水平；另一方面，以Au-S键自组装的核酸适配体作为识别元件，适配体可根据检测疾病类型进行精准选择，同时通过MCH和BSA阻断芯片表面剩余的活性位点，有效减少非特异性吸附，显著提升对目标外泌体的特异性捕获能力，降低干扰信号的影响。
3、适配临床与产业化需求，实用价值突出
从应用落地的角度来看，该专利展现出显著的实用性：首先，芯片制作工艺得以简化，PDMS通道通过光刻、高温固化等常规步骤即可完成制备，键合与修饰流程易于标准化，操作性强且重现性佳；其次，数据分析高效便捷，基于Python平台的图像差分、追踪算法能够迅速处理数据，无需复杂的专业操作即可实现单颗粒计数与粒径统计；再者，该技术适配液体活检场景，可直接应用于血液等体液样本的检测，无需大量样本预处理，为癌症类型判定及早期筛查提供精准的数据支持，其产业化与临床转化潜力尤为突出。
外泌体亚型分析作为液体活检与精准医疗的核心技术方向，国内外已涌现一批聚焦该领域的企业，涵盖技术研发、产品供应、检测服务等全链条：
Exosome Analytics公司依托法国 Genopole 园区 “Shaker 计划” 的技术成果成立，总部位于埃夫里，CEO 为 Elena Khomyakova。公司致力于研发可对细胞外囊泡表面蛋白标志物进行高灵敏度分析的技术与产品。依托这些技术，该公司正开发诊断平台，通过分析细胞外囊泡上的组织学标志物，实现癌症的早期检测与肿瘤分型。
Exosome Diagnostics是美国外泌体诊断领域标杆企业，后被 Bio-Techne 收购，现为其旗下核心业务板块，专注于外泌体分子标志物检测与治疗监测。
Exosome Diagnostics 公司由约翰·斯科格博士于2008年创立。在此之前，斯科格博士发现了外泌体携带可用于诊断的RNA标志物，并意识到外泌体在人体内细胞间扮演着“超级通讯者”的角色——这两项重大发现成为了公司创立的关键契机。过去十年间，外泌体研究领域迅猛发展，而Exosome Diagnostics始终处于该领域的前沿，成功研发出全球首款基于外泌体的液体活检检测技术。作为外泌体技术领域的领军企业，该公司目前拥有250余项专利。
恩泽康泰是国内最早布局外泌体赛道的企业之一，公司已建成外泌体多组学分析平台（Exoomics®）、工程化外泌体平台（Echosome®）及外泌体规模化生产平台（EchoPharm®），覆盖外泌体“认知”、“改造”及产业化“应用”的全链条。目前公司与国内外超千家医院、科研院校及企业建立合作，助力发表外泌体学术论文300余篇，是外泌体质量分析与临床转化的标杆。
多莱泌生物是武汉光谷的一家生物技术公司，由外泌体领域科学家与产业人士联合创立。其核心能力覆盖外泌体亚型分析的 “设备 - 试剂 - 服务”，自主研发的 “全自动外泌体提取纯化仪” 兼具微量样本分离与大规模制备能力。
从技术研发到产业落地，外泌体亚型分析凭借其在液体活检领域的独特价值，已成为连接基础科研与临床诊断的关键纽带。Exosome Diagnostics等国际企业凭借先发优势，在专利布局和临床转化方面树立了行业标杆。其基于外泌体稳定性开发的分离与检测技术，为全球外泌体诊断产品的标准化提供了重要参考。而国内企业则通过打造全链条解决方案，不断缩小与国际先进水平的差距，推动外泌体亚型分析从科研服务向临床应用加速渗透。
未来，随着检测灵敏度的进一步提升、多组学数据分析能力的增强，以及临床验证数据的持续积累，外泌体亚型分析技术将在癌症早筛、治疗监测、预后评估等场景中发挥更大作用，为精准医疗的发展注入新动能。无论是国际巨头的技术引领，还是国内企业的创新突破，都将共同推动这一领域迈向更高效、更精准、更普惠的发展新阶段。
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