[发明专利]一种便携高通量单细胞外囊泡检测装置及可视化检测方法

说明书

本发明公开了一种便携高通量单细胞外囊泡检测装置及可视化检测方法，属于生物微机电系统、微流控芯片、细胞分析领域。该装置包含高通量单细胞源性细胞外囊泡分析芯片及可成像的便携设备。该芯片由两层结构组成：一层是微阵列芯片；另一层是孵育有抗体的生物分析基底。本发明将单细胞分析技术与免疫金银染色技术结合起来，使得分析结果可以借助可成像的便携设备来记录，克服了现有单细胞分析技术对大型昂贵仪器的依赖，使其成为资源有限环境中对单细胞源性细胞外囊泡分析的理想选择。免疫金银染色的信号对环境的抵抗能力比较强，可以保存数月而不发生明显的变化，这使得该方法更具有户外测量的价值，本发明有望成为单细胞水平的现场诊断技术。

技术领域

本发明涉及一种便携高通量单细胞外囊泡检测装置及可视化检测方法，属于生物微机电系统、微流控芯片、细胞分析领域。

背景技术

传统的群体细胞实验往往是针对于等基因的细胞群的研究，然而，由于转录和翻译过程中基因表达的随机波动或信号通路中的噪声，这些基因型相同的细胞会产生差异，我们把这种差异性叫做细胞异质性。如今，随着个性化医疗的发展，人们希望更准确的理解单个细胞和这些不同的亚群。单细胞分析技术立足于细胞异质性的研究。在药物筛选、肿瘤免疫治疗等方面展现出强大的优势。细胞外囊泡(Extracellular Vesicles,EVs),是由细胞释放的纳米级的囊泡。根据其来源、大小不同分为：外泌体、微泡、凋亡小体等。细胞外囊泡广泛、稳定的存在于各种体液中，并携带有细胞来源的各种生物分子(包括蛋白质、mRNA、miRNA等)。单细胞源性细胞外囊泡的分析对于了解细胞物质运输，信号转导，确定肿瘤类型、阶段、以及监测治疗反应有重要的意义。多色荧光流式细胞术、质谱流式细胞术、酶联免疫斑点检测和基于微流控芯片的技术是目前主流的单细胞分析技术，这些单细胞分析技术依赖于大型仪器，难以推广。

发明内容

本发明结合免疫金银染色技术，构建了高通量单细胞捕获平台，细胞外囊泡的捕获、可视化检测平台。实现了单细胞源性细胞外囊泡的高灵敏度可视化检测，采用便携式平板扫描仪记录检测结果，克服了现有单细胞源性细胞外囊泡分析对大型仪器的依赖，分析了单细胞细胞外囊泡的异质性，其灵敏度与传统的荧光法相当，且具有可视化的优点。本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种便携高通量单细胞源性细胞外囊泡检测装置，所述装置包括高通量单细胞源性细胞外囊泡可视化芯片和可成像的便携设备，所述高通量单细胞源性细胞外囊泡可视化芯片包括两部分，从上到下依次为生物分析基底、高通量微阵列芯片。所述生物分析基底，用于细胞外囊泡的捕获、检测；所述高通量微阵列芯片，用于单细胞捕获、培养。所述检测装置采用可视化染色方法对检测结果成像，利用可成像的简易设备记录检测结果。

进一步地，所述生物分析基底为包被有抗体、抗体阵列、DNA、DNA阵列的玻片；所述玻片包括但不限于多聚赖氨酸、聚苯乙烯玻片。

进一步地，所述高通量微阵列芯片为微孔阵列芯片或者条带阵列芯片。

进一步地，所述微孔阵列包括但不限于正方形阵列、圆形阵列。

进一步地，所述单细胞外囊泡包括但不限于外泌体、癌小体、凋亡小体。

进一步地，可成像的便携设备包括便携式平板扫描仪。

高通量属于本领域内专有名词，指同时对数以万计个细胞进行测试。

本发明还提供了一种便携高通量单细胞源性细胞外囊泡装置的可视化检测方法，该芯片可用单细胞源性细胞外囊泡的捕获、定性、定量可视化分析。

一种便携高通量单细胞源性细胞外囊泡装置的可视化检测方法，包括如下步骤：