[发明专利]一种对活细胞中Piezo1蛋白的超声敏感性的鉴定系统及方法

说明书

本发明涉及一种对活细胞中Piezo1蛋白的超声敏感性的鉴定系统，它包括信号发生器，信号发生器与功率放大器相连，功率放大器与超声探头相连，超声探头位于共聚焦小皿的斜上方，共聚焦小皿的正上方设置有激光共聚焦显微镜；一种对活细胞中Piezo1蛋白的超声敏感性的鉴定方法，它包括以下步骤：采用生物技术对细胞膜上的表达蛋白Piezo1进行抑制；分别制备出Piezo1蛋白表达降低的细胞模型和原生细胞模型；在共聚焦小皿中加入完全培养基分别培养细胞模型和，并分别加入含有钙离子的Hank’s溶液，避光培育；用超声探头对和细胞进行超声刺激，并用激光共聚焦显微镜实时获取两共聚焦小皿中细胞中的钙离子浓度；本发明提供的方法简单有效，且不会引起细胞死亡。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种对活细胞中Piezo1蛋白的超声敏感性的鉴定系统及方法。

背景技术

生物医学领域，对声敏感的物质主要是以卟啉类为主，最早的声敏剂是应用血卟啉或卟啉类衍生物等光敏剂，其中ATX-70、ATX-S10等为镓卟啉衍生物，超声作用于细胞时，ATX-S10可以使细胞损伤加重，引起细胞的死亡；一些非卟啉类化合物也具有声敏的作用，如阿糖胞苷、蒽环化合物、甲酯酸等，在超声作用下时，这些非卟啉类药物对肿瘤细胞具有较高的杀伤作用，一些声敏的脂质体，自身包埋一些化学药物，超声作用时，声波的作用使脂质体包裹的药物释放，引起细胞的死亡等效果；现有的对声敏感物质研究过程中，都是以加入某化学物质或非化学物质后细胞死亡或细胞损伤为验证方法的，超声空化作用和超声的热效应通常是实验里面认为的可能性机制或原因，而且，目前这些声敏物质都是外来的不具有生物活性的物质。

Piezo1蛋白是对机械敏感的离子通道蛋白，近些年的研究中采用各种机械力对该蛋白的功能进行了研究，在对其超声敏感的研究方面，有采用膜片钳的方式验证其对声的敏感性，但是该方法可引入的误差及各种干扰无法简单有效的确定其敏感性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，从而提供一种结构简单、操作方便、实时有效的对活细胞中Piezo1蛋白的超声敏感性的鉴定系统及方法。

本发明的目的是这样实现的：一种对活细胞中Piezo1蛋白的超声敏感性的鉴定系统，它包括信号发生器，所述的信号发生器与功率放大器相连，所述的功率放大器与防水超声探头相连，所述的防水超声探头位于自制共聚焦培养皿的底面上且淹没在自制共聚焦培养皿内的溶液中，所述的自制共聚焦培养皿放置于激光共聚焦显微镜的载物架上，所述的自制共聚焦培养皿的下方设置有激光共聚焦显微镜镜头，所述的自制共聚焦培养皿的上方与激光共聚焦显微镜镜头正对应的位置设置有激光共聚焦显微镜激光器，所述的激光共聚焦显微镜镜头与数据处理系统相连。

所述的信号发生器的超声发射频率和功率可调。

所述的功率放大器的频宽为0.1MHz-5MHz。

所述的自制共聚焦培养皿采用厚度为1-2mm的玻璃制成的长方体结构，在自制共聚焦培养皿的底面上设置有一矩形通孔，所述的自制共聚焦培养皿的底面上矩形通孔的上方密封黏贴有一钢化玻璃薄膜。

所述的自制共聚焦培养皿的尺寸为：长160mm、宽100mm、高600mn，所述的自制共聚焦培养皿底面的矩形通孔的尺寸为：长100m、宽30mm，所述的钢化玻璃薄膜的尺寸为：长130mm、宽80mm。

所述的钢化玻璃薄膜的厚度为0.2mm。

所述的防水超声探头位于自制共聚焦培养皿内矩形通孔的一侧，所述的防水超声探头面向矩形通孔，且防水超声探头的中心线与矩形通孔的水平中心线平行设置。

一种对活细胞膜上Piezo1蛋白的超声敏感性的鉴定方法，它包括以下步骤：

步骤1，采用siRNA干扰生物技术对细胞膜上的表达蛋白Piezo1进行抑制；