البكتيريا السلبية الغرام إطلاق الحويصلات المستمدة من الغشاء الخارجي، ما يسمى الحويصلات الغشاء الخارجي (OMVs)، في جميع أنحاء النمو. هذه OMVs تلعب أدوارا هامة في الاتصالات بين الخلايا، سواء بين البكتيريا والمضيف وكذلك بين الخلايا البكتيرية، من خلال حمل عدد من الجزيئات الحيوية الهامة، بما في ذلك الحمض النووي / الحمض النووي الريبي، والبروتينات، والدهون، وpeptidoglycans1،2. على وجه الخصوص ، تم دراسة دور OMVs في الإمراض البكتيري على نطاق واسع بسبب تخصيبها في بعض عوامل الفوعة والسموم3و4و5و6و7و8و9و10و11.
وقد تم الإبلاغ عن OMVs لتتراوح في الحجم من 20 إلى 450 نانومتر، اعتمادا على البكتيريا الأم ومرحلة النمو، مع عدة أنواع من البكتيريا الإفراج عن OMVs غير متجانسة الحجم8،12،13،14،والتي تختلف أيضا في تكوين البروتين وآلية دخول الخلية المضيفة12. H. pylori صدر OMVs تتراوح في القطر من 20 إلى 450 نانومتر، مع OMVs أصغر تحتوي على تكوين البروتين أكثر تجانسا من OMVs أكبر. الأهم من ذلك، لوحظ أن اثنين من السكان من OMVs أن استيعابها من قبل الخلايا المضيفة عن طريق آليات مختلفة12. وبالإضافة إلى ذلك، أثبتنا أن Aggregatibacter actinomycetemcomitans تطلق مجموعة من OMVs صغيرة (<150 نانومتر) جنبا إلى جنب مع مجموعة كبيرة (>350 نانومتر) OMVs، مع OMVs تحتوي على كمية كبيرة من السم البروتين يفرز، leukotoxin (LtxA)15. في حين أن دور عدم التجانس OMV في العمليات الخلوية مهم بشكل واضح ، فإن الصعوبات التقنية في فصل وتحليل مجموعات متميزة من الحويصلات حدت من هذه الدراسات.
بالإضافة إلى أهميتها في الإمراض البكتيري ، تم اقتراح OMVs للاستخدام في عدد من التطبيقات الحيوية ، بما في ذلك اللقاحات ومركبات توصيل الأدوية16و17و18و19و20. لاستخدامها في هذه النهج، مطلوب إعداد نظيفة وموحدة من الحويصلات. وبالتالي، فإن أساليب الفصل الفعالة والفعالة ضرورية.
الأكثر شيوعا، كثافة التدرج الطرد المركزي (DGC) يستخدم لفصل مجموعات الحويكل غير متجانسة الحجم من الحطام الخلوي، بما في ذلك flagellae والبروتينات المفرزة21؛ كما تم الإبلاغ عن طريقة كنهج لفصل السكان الفرعي OMV غير متجانسة الحجم12،13،14. ومع ذلك، DGC تستغرق وقتا طويلا، غير فعالة، ومتغيرة للغاية من مستخدم إلى مستخدم22، وبالتالي، ليست مثالية لتوسيع نطاق. في المقابل، يمثل اللونيات استبعاد الحجم (SEC) نهجا قابلا للتطوير والكفاءة ومتسقا لتنقية OMVs21و23و24. لقد وجدنا أن طويلة (50 سم)، والجاذبية تدفق، عمود لجنة الأوراق المالية والبورصة، مليئة هلام الترشيح المتوسطة كافية لتنقية بكفاءة وفصل السكان الفرعيين من OMVs. على وجه التحديد، استخدمنا هذا النهج لفصل A. actinomycetemcomitans OMVs إلى مجموعات فرعية "كبيرة" و "صغيرة"، وكذلك لإزالة التلوث بالبروتين والحمض النووي. وقد تم الانتهاء من تنقية في أقل من 4 ساعة، وتم الفصل الكامل بين السكان الفرعيين OMV وإزالة الحطام.