类似于通过复杂的邮政系统从一个人发送到另一个人的包裹，细胞会发送带有内容物和包装材料的小包裹，这些包裹的关键目的是：保护内容物免受外界侵害，并确保它通过以下方式到达正确的地方：带有地址的标签。

这些包裹被称为细胞外囊泡(EV)——脂质结合分子，在全身发挥各种调节和维护功能。它们有助于去除细胞内不需要的物质，运输蛋白质，帮助DNA和RNA转移，并促进癌细胞的肿瘤发生。

鉴于其多种作用，电动汽车已成为生物医学领域许多研究人员关注的焦点，因为它们有潜力改进当前的疾病检测和治疗方法。然而，主要的挑战是准确识别EV的分子内容，同时表征EV，与其他更同质的细胞成分不同，EV具有更多的异质性。

现在，宾夕法尼亚大学的一组研究人员开发了一种新型平台，即无液滴双数字测定，不仅可以分析单个EV，还可以准确辨别其分子内容。研究人员采用了数字测定法，通过二进制度量来量化分子的含量(1对应于分子的存在，0对应于分子的缺乏)并将其应用于EV。该作品发表在《先进科学》杂志上。

该团队由工程与应用科学学院和佩雷尔曼医学院的助理教授JinaKo领导。“我们的方法可以对电动汽车内的各个分子进行高度准确的定量，”Ko说。“这为早期疾病检测和治疗领域打开了许多大门。”

研究人员首先利用微孔方法对单个电动汽车进行隔离以隔离电动汽车。接下来，他们捕获了电动汽车内的单个分子并放大了信号以确保清晰度。然后，该团队能够通过荧光以极高的精度确定关键EV生物标志物的表达水平。

该技术首先通过从癌组织样本中分离EV并通过使用信号放大来表征表皮生长因子受体(一种在细胞生长和分化中发挥关键作用的蛋白质)的表达来进行测试。

此后，与宾夕法尼亚大学生物系的郭伟合作，使用该方法测定了黑色素瘤细胞系中程序性死亡配体1(PD-L1)蛋白的丰度。结果展示了系统在检测电动汽车货物方面的准确性和灵敏度。

生物工程博士该论文的第一作者、候选人DavidReynolds表示：“PD-L1分子检测在癌症研究中特别有用，因此令人兴奋的是看到我们开发的技术可以用来回答一些基本的生物学问题，也可以转化为临床研究的活跃领域。”

研究人员指出，PD-L1是一种在调节免疫系统中发挥关键作用的蛋白质。具体来说，它可以抑制免疫反应，在正常情况下，这有助于身体预防自身免疫反应，但在许多癌细胞中，它可以作为一种“隐藏”免疫系统的机制而被上调。

Ko说：“通过PD-L1检测成功测试我们的技术，暗示着有希望提供更好的生物标志物来监测肿瘤行为、生长和治疗反应。”“展望未来，我们很高兴探索分析工具，这些工具将提供提高我们对其他细胞成分和过程的理解的方法，这些成分和过程可以告诉我们更多关于我们身体的情况。”

Ko说：“开发能够高精度测量临床重要生物标志物的超灵敏工具，将为生物医学研究及其实际应用的新时代打开大门。”

JinaKo是佩雷尔曼医学院病理学和实验医学系助理教授，宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院生物工程系助理教授。大卫·雷诺兹是一名博士。宾夕法尼亚大学工程学院生物工程系的候选人。

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