在之前的一篇博客文章(PepTalk博客)中,我们谈到了与仪器灵敏度的内在变异性有关的“检测极限”(LOD)问题,特别是在基于光散射的仪器中,特别是动态光散射(DLS)和纳米粒子跟踪分析(NTA)。Spetradyne的经验是,这在生命科学中是一个鲜为人知的话题,但对于试图量化其囊泡种群的大小、分布和浓度的胞外囊泡研究人员来说,这是至关重要的。事实上,我们已经看到了著名研究人员的明显例子(我们不会提到任何名字!)。他们相信他们已经成功地隔离了他们的电动汽车,而事实上,spectradyne的计量方法可以清楚地证明并非如此。话虽如此,如果这篇文章有点技术性,请原谅我们。
右侧显示了我们想要展示的一个流行的图表,以激励这一讨论。这是通过测量尿囊泡得出的简单的NTA大小分布。这些数据不是由spectradyne获取的,而是由第三方获取的。它似乎在150 nm附近显示出一个清晰的峰,许多外显体研究人员会庆祝这样的测量,因为它似乎表明外显体分离成功。
唉,这将是一个错误的结论,因为数据中显示的峰是一个幻影,或者,正如我们所说的,是一个假峰。我们怎么知道呢?好吧,幸运的是,这个样本是用三个正交法测量的。我们将NTA数据与同一样品的低温电子显微镜测量(右第二图)绘制在一起。
现在,低温电子显微镜不是测量绝对浓度的好方法--所以让我们不要担心绝对尺度--但它是一种高度准确(也是昂贵的)相对评估颗粒物计数的方法,如果你对计数有耐心的话。这也是一种非光学方法,因此它对粒子的光学透明度不敏感。这一重要的正交法得出了与NTA测量截然不同的结论。是否在150 nm附近有一个峰值,或者粒子的浓度是否随着其尺寸的减小而急剧增加?我们需要的是第三种打破平局的方法。事实上,我们有这样一种方法(否则这将是一篇蹩脚的博客文章),形式是spectradyne的nCS1测量,我们将其添加到右侧的第三个绘图中(请注意,它是使用对数标尺绘制的)。
在这里,我们看到nCS1测量和低温透射电子显微镜之间的良好一致性,精确到50 nm!现在,重要的是要记住,spectradyne的nCS1依赖于一种名为微流阻式脉冲传感 (MRPSTM)的电子检测方法,因此它与TEM和NTA本质上都是正交的。因此,我们有三种测量方法,它们依赖于完全不同的操作原理,三种方法中有两种是一致的。
如何解释NTA测量到的显著较低的浓度,特别是低于130纳米,但开始高达250纳米?核心问题是光散射强度随颗粒直径的6次方而变化,因此小颗粒比大颗粒更难检测(有关更多信息,请参阅我们的技术简报)。在NTA数据中观察到的“峰”不是颗粒浓度的峰,而是指示NTA方法的检测限(LOD)的峰。巧合的是(也是令人困惑的),这种LOD经常发生在研究人员期望看到纯化的外切体峰的附近。这种现象的微妙性质加上无意中的确认偏差(即使是最训练有素的科学家也存在)导致了错误的结论。
也许这篇博客的读者仍然持怀疑态度。毕竟,spectradyne似乎受益于指出竞争方法的技术局限性。虽然这可能是真的,但我们要强调的是,所有的地铁都有检测极限。Spectradyne的nCS1也没有什么不同:如果我们试图测量50纳米以下的外切体,我们将无法检测到它们。无论如何,如果我们尝试将测量结果绘制在50纳米以下,我们将显示人口数量正在下降。这并不意味着没有直径为40纳米的粒子,而只是意味着我们无法检测到它们!我们的MRPS方法和其他方法一样有其局限性,但Spetradyne的数据呈现和解释更具科学性。
最后一点:在NTA测量或任何光学测量中,外体的低折射率对比度(高透明度)加剧了假峰现象。但事实上,即使是在聚苯乙烯珠子等高对比度颗粒的混合物中,这种现象也很容易被证明。要想直观地展示这一点,请查看这张海报。
就目前而言,这可能已经足够了。我们将通过一个简单的观察来总结,如果在处理像外切体和聚苯乙烯珠这样不同的颗粒时,尺寸分布测量可能会产生误导,那么在处理任何类型的多分散混合物时,它们实际上都是一个挑战。我们的下一篇文章将通过蛋白质聚集测量来进一步说明这一点。
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NTA法测定尿囊泡外切体
同一尿囊外切体样本,比较NTA和透射电子显微镜的结果
同样的尿囊外切体样本,将spectradyne的nCS1与NTA和TEM进行比较(请注意,这是按对数比例绘制的)
Spectradyne制定了财务利益冲突政策 这里.