[发明专利]一种基于分子化学趋向位移的亲合力分析技术

权利要求书

1.一种基于分子化学趋向位移的亲合力分析技术，其特征在于，包括观测平台、流场配置、计量方法和分析流程；

所述的观测平台包括光学成像系统和其搭载的微流控芯片；

所述的流场配置包括受体、配体在不同溶液中的浓度和不同溶液的粘度，不同溶液流进微流控芯片的微通道入口的顺序和不同溶液的跨层流浓度梯度；

所述的计量方法包括物理参数的定义、图像统计算法以及数值拟合原理。

2.根据权利要求1所述基于分子化学趋向位移的亲合力分析技术，其特征在于，所述的光学成像系统包括倒置显微镜、sCMOS相机和LED光源；LED光源发出的入射光通过倒置显微镜的荧光激发块经物镜聚焦于微流控芯片底部，sCMOS相机定时拍摄成像照片。

3.根据权利要求1所述基于分子化学趋向位移的亲合力分析技术，其特征在于，所述的受体为天然酶辅基的卟啉化合物；所述受体为金属卟啉衍生物和类似物；所述受体包括ZnTSPP和FeTSPP。

4.根据权利要求1所述基于分子化学趋向位移的亲合力分析技术，其特征在于，所述的配体为组氨酸类似物；所述配体为有机胺；所述配体包括咪唑、1-甲基咪唑、吡啶、4-胺基吡啶和对二氮杂苯。

5.根据权利要求1所述基于分子化学趋向位移的亲合力分析技术，其特征在于，受体溶液、配体溶液、受体配体混合溶液由受体、配体、受体和配体溶解在缓冲液中得到；所述缓冲液为PBS缓冲液或磷酸盐缓冲溶液。

6.根据权利要求1所述基于分子化学趋向位移的亲合力分析技术，其特征在于，所述的微流控芯片包括Ψ型纹样的PDMS微通道，设有3个入口、1个合流点、1个反应室和1个出口。

7.根据权利要求1所述基于分子化学趋向位移的亲合力分析技术，其特征在于，所述的配体溶液浓度范围为0至100mM；受体溶液浓度小于受体与特定配体的解离平衡常数的0.01倍；受体溶液和配体溶液在25℃的动力学粘度与空白缓冲液的相对相差不超过10％；所述受体溶液、配体溶液、受体配体混合溶液均符合层流的雷诺数要求。所述受体配体混合溶液中配体浓度范围为0～100mM，受体浓度小于受体与特定配体的解离平衡常数的0.01倍。

8.根据权利要求1所述基于分子化学趋向位移的亲合力分析技术，其特征在于，所述不同溶液流进微流控芯片的微通道入口的顺序为从左至右，包括“配体/受体/缓冲液”和“缓冲液/受体配体混合溶液/缓冲液”两种配置方案。

9.根据权利要求1所述基于分子化学趋向位移的亲合力分析技术，其特征在于，所述的跨层流浓度梯度由反应室的几何尺寸、体积流速、溶质扩散系数共同决定，各参数范围是：反应室的宽为234～360μm、高为50～150μm、长为0.5～4cm，体积流速为10～100μL/h，溶质扩散系数为(3.9～15.5)×10^-6cm²·s^-1。所述的物理参数包括受体的横向化学趋向位移、配体的浓度和配体的配位数。所述的图像统计算法用于统计出受体向特定浓度配体的趋化位移值，依次包括光强采集、背景扣除、组间平均、归一化、第一累积量力矩和第二累积量方差计算和与对照组做差。所述的数值拟合原理是Langmuir等温吸附方程，包括单位点结合和多位点分步结合两种非线性拟合模型。

10.根据权利要求1至9任一项所述基于分子化学趋向位移的亲合力分析技术，其特征在于，所述分析流程包括以下步骤：

步骤1：配制受体溶液、配体溶液、受体配体混合溶液和缓冲液；

步骤2：先用缓冲液润洗微通道，再按不同溶液流进微流控芯片的微通道入口的顺序的配置方案，将不同溶液通入微流控芯片的指定入口；

步骤3：打开LED光源，激发受体产生光致发光，经物镜传递至sCMOS相机，周期性地捕捉已达扩散稳态的受体在接近出口处的荧光图像，将其通过图像采集卡传输到计算机上经软件采用所述图像统计算法处理分析横向光强分布。