西北工业大学ACS Nano：开发磁性石墨烯材料，通过Ca²⁺依赖性可逆识别高效分离骨髓间充质干细胞外泌体

本文针对骨髓间充质干细胞来源外泌体（BMSC-Exos）现有分离技术纯度低、耗时长、破坏结构等瓶颈，提出一种基于TIM4功能化磁性氧化石墨烯（TIM4@MGO）的高效分离方法。研究利用氧化石墨烯的大比表面积负载Fe₃O₄磁性纳米颗粒，并通过共价偶联TIM4蛋白，在Ca²⁺存在下特异性识别外泌体膜磷脂酰丝氨酸（PS），实现快速捕获；加入EDTA螯合Ca²⁺后释放在温和条件下释放完整外泌体，整个过程30分钟内完成，且磁珠可重复使用三次以上。与超速离心法和PEG沉淀法相比，TIM4@MGO分离的外泌体粒径更集中、纯度更高、标志物富集更佳、污染蛋白更少，且在细胞增殖、迁移实验中表现更优。蛋白质组学分析显示其富含ECM-受体相互作用、TNF信号等修复相关通路蛋白。在小鼠肺纤维化模型中，该外泌体显著减轻肺部结构损伤和纤维化进展，炎症水平降低。结论认为，TIM4@MGO系统为外泌体基础研究和临床转化提供了快速、高效、高纯度的可重复分离平台。