日本名古屋大学的横井彰领导的研究小组开发出一种创新技术，利用源自木质纤维素的纤维素纳米纤维 (CNF) 薄片在手术过程中捕获来自液体样本甚至器官的细胞外囊泡 (EV)。

EV 是癌细胞中的小结构，在细胞间通讯中起着至关重要的作用。使用这项新技术提取和分析 EV 有可能彻底改变早期癌症诊断并为个性化医疗打开大门。研究人员已在《自然通讯》上发表了他们的研究成果。

癌症的预后很差，很多情况下直到晚期才被发现，患者的治疗选择有限。使用 EVs 及早发现癌症并对其进行分析，可以提供有关疾病状态及其进展的重要信息。这应该有助于医生监测和调整个性化癌症治疗计划。然而，由于缺乏有效的隔离策略，研究人员之前在使用 EVs 方面的尝试受到了限制。

为了捕获 EV，横井和他的同事使用由木质纤维素制成的 CNF 薄片从卵巢癌小鼠模型的液体样本中提取 EV。由于该材料具有多孔纳米结构，薄片会将含有 EV 的液体吸收到其孔中，并在干燥时关闭孔。他们发现，薄片可以从少至 10 微升的体液中捕获并保存 EV。相比之下，目前的标准方法（例如超速离心）更耗时，并且需要更大的样本。

“我们通过应用造纸和溶剂置换技术开发了独特的纤维素纳米纤维，”横井说。“我们使用的纤维素纳米纤维是一种可持续的生物质材料，主要来自木材细胞壁。这些薄片具有吸引人的特性，例如重量轻、强度高，最重要的是易于生物降解。”

利用该技术，研究人员成功地从小鼠卵巢癌模型中提取并分析了 EV 及其所含的微小 RNA (miRNA)。由于 miRNA 在健康和患病患者之间存在差异，因此它们是癌症的理想诊断标记。该团队还在从肿瘤表面收集的 EV 中发现了不同的 miRNA 组，其中一些 miRNA 在肿瘤切除后会减少。

追踪这些 miRNA 的存在与否可能是一种分析治疗效果的简单方法，然后根据肿瘤异质性制定治疗方案。异质性是一个常见问题，即使在单个肿瘤中，癌细胞也具有不同的特征和特性。

这些薄片的结构类似于医用纱布，因此即使在手术期间放置在器官上，也可以轻松地将它们连接和移除。为了测试这一点，该团队使用了最近切除的人体器官。他们的成功测试揭示了一个令人兴奋的发现，因为与肿瘤组织相比，肿瘤表面的 EV 显示出独特的 miRNA 谱。

Yokoi 表示：“器官表面是以前未分析过的 EV 亚群，现在可以对其进行生物学评估。CNF 纸可以从身体的多个部位获取 EV。然后，通过检查这些 EV 的分子谱，我们可以监测疾病进展并定制最佳药物的选择，从而为个性化医疗做出贡献。”

国际细胞外囊泡学会理事、日本细胞外囊泡学会会长 Takahiro Ochiya 博士对 CNF 薄片的潜力充满期待，他表示：“使用 CNF 薄片进行外泌体分析是一种非常新颖的方法，预计将有包括医疗用途在内的多种应用。我们期待这将是一项重大进展，将外泌体的知识作为医学研究直接带给患者。”

这项研究意义深远，开辟了手术过程中 EV 分析这一迄今为止尚未探索的领域。展望未来，研究团队致力于推进 EV 片在各种疾病中的医疗应用，提高诊断准确性，并帮助开启个性化医疗时代。