Structural-mechanical characterization of nanoparticle exosomes in human saliva, using correlative AFM, FESEM, and force spectroscopy.
Structural-mechanical characterization of nanoparticle exosomes in human saliva, using correlative AFM, FESEM, and force spectroscopy.
复制标题
DOI：
10.1021/nn901824n
复制
发表时间：
2010-04-27
期刊：
影响因子：
17.1
通讯作者：
Gimzewski, James K.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sharma, Shivani;Rasool, Haider I.;Palanisamy, Viswanathan;Mathisen, Cliff;Schmidt, Michael;Wong, David T.;Gimzewski, James K.
所有的生命系统都含有具有独特结构、生化和机械特性的天然纳米颗粒。具体来说，人唾液外泌体由正常细胞通过胞吐作用分泌到唾液中，是口腔癌期间肿瘤抗原富集的新生物标志物。在这里，我们展示了单个人类唾液外泌体的亚结构，使用一种新的超灵敏低力原子力显微镜（AFM）显示了电子显微镜无法分辨的亚结构组织。我们将数据与场发射扫描电子显微镜（FESEM）和AFM图像相关联，以解释不同力作用下外泌体的纳米级结构。单个外泌体显示可逆的机械变形，显示出明显的弹性，70-100nm的三叶膜，其亚结构携带特定的跨膜受体。此外，我们利用力谱技术对antid63 IgG功能化的AFM尖端进行成像和研究，高度特异和敏感地检测到抗原cd63，这是单个外体上潜在的有用的癌症标志物。单个唾液外泌体的定量纳米形态、生物力学和表面生物分子特性对于外泌体在癌症诊断中的应用以及作为开发新的细胞传递系统的模型至关重要。
All living systems contain naturally occurring nanoparticles with unique structural, biochemical and mechanical characteristics. Specifically, human saliva exosomes secreted by normal cells into saliva via exocytosis, are novel biomarkers showing tumor-antigen enrichment during oral cancer. Here we show the substructure of single human saliva exosomes, using a new ultra sensitive low force Atomic Force Microscopy (AFM) exhibiting sub-structural organization unresolvable in Electron Microscopy. We correlate the data with Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) and AFM images to interpret the nanoscale structures of exosomes under varying forces. Single exosomes reveal reversible mechanical deformation displaying distinct elastic, 70-100nm tri-lobed membrane with sub-structures carrying specific trans-membrane receptors. Further, we imaged and investigated, using force spectroscopy with antiCD63 IgG functionalized AFM tips, highly specific and sensitive detection of antigenCD63, potentially useful cancer markers on individual exosomes. The quantitative nanoscale morphological, biomechanical and surface biomolecular properties of single saliva exosomes, are critical for the applications of exosomes for cancer diagnosis and as a model for developing new cell delivery systems.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1007/978-1-59745-398-1_7
发表时间：
2008-01-01
期刊：
FUNCTIONAL PROTEOMICS: METHODS AND PROTOCOLS
影响因子：
--
作者：
Hegmans, Joost P. J. J.;Gerber, Peter J.;Lambrecht, Bart N.
通讯作者：
Lambrecht, Bart N.
影响因子：
4.3
作者：
Aizawa, Hidenobu;Gokita, Yasutoshi;Kurosawa, Shigeru
通讯作者：
Kurosawa, Shigeru
DOI：
10.1143/jjap.45.l793
发表时间：
2006-08-01
期刊：
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS
影响因子：
--
作者：
Kobayashi, Naritaka;Li, Yan Jun;Sugawara, Yasuhiro
通讯作者：
Sugawara, Yasuhiro
影响因子：
21.3
作者：
Skog, Johan;Wuerdinger, Tom;van Rijn, Sjoerd;Meijer, Dimphna H.;Gainche, Laura;Sena-Esteves, Miguel;Curry, William T., Jr.;Carter, Bob S.;Krichevsky, Anna M.;Breakefield, Xandra O.
通讯作者：
Breakefield, Xandra O.
DOI：
10.1073/pnas.0438057100
发表时间：
2003-03-04
影响因子：
11.1
作者：
Panyi, G;Bagdány, M;Damjanovich, S
通讯作者：
Damjanovich, S