[发明专利]单细胞质谱分析系统及方法

说明书

本发明提供了一种单细胞质谱分析系统及方法，单细胞质谱分析系统包括质谱仪，所述质谱仪具有进样口；微流控芯片具有液体进口和多个液体通道；所述多个液体通道设置在所述微流控芯片内部，并与所述液体进口连通；所述液体通道具有出口；细胞捕获单元设置在所述液体通道内；隔离单元用于根据需要地实现液体通道间的隔离；所述隔离单元包括隔离件和驱动模块；电极设置在所述液体通道内部或外部；移动单元用于驱动所述微流控芯片或质谱仪的进样口，使得多个液体通道的出口选择性地对应所述质谱仪的进样口。本发明具有分析效率高等优点。

技术领域

本发明涉及细胞分析，特别涉及单细胞质谱分析系统及方法。

背景技术

质谱单细胞分析是指利用质谱检测手段，依据单细胞中各种成分的分子量不同，通过多级质谱分析，获得细胞中各种成分的分子信息，实现多组分的同时分析，具有广大的生命科学研究价值。

目前主流的单细胞质谱分析多为人工操作，操作人员在显微视野的引导下，手动控制毛细针对单细胞进行萃取与电喷雾质谱检测的流程，因此高度依赖于人工操作，效率低且不稳定，分析的过程耗时费力，操作困难。由于质谱单细胞分析在相当大程度上取决于操作者的熟练程度，因此不同实验室间所得结果存在很大差异。

有研究者开发了基于显微操作技术的质谱单细胞质谱分析方法。在机械臂的控制下，利用一根毛细针对单细胞滴加萃取液并完成单细胞萃取，利用另外一根毛细针吸取单细胞萃取液并进行电喷雾质谱分析。该方法的毛细针易于损坏(堵塞、破损等)，且严重依赖于高精度毛细针尖定位技术，在复杂的实际应用场景下难以做到普遍适用。

也有研究者将微流控技术引入到了单细胞质谱的分析中来，通过微流控芯片控制萃取液的流动，并且在液流的末端对萃取液进行离子化。该方法细胞捕获与萃取分别从属于两个独立模块，无法一体化完成，流程复杂。此外，持续流动的萃取液也存在交叉污染的风险。

发明内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种分析效率高、结构紧凑、一致性好、可靠性好的单细胞质谱分析系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

单细胞质谱分析系统，所述单细胞质谱分析系统包括质谱仪，所述质谱仪具有进样口；所述单细胞质谱分析系统还包括：

微流控芯片，所述微流控芯片具有液体进口和多个液体通道；所述多个液体通道设置在所述微流控芯片内部，并与所述液体进口连通；所述液体通道具有出口；

多个细胞捕获单元，所述细胞捕获单元设置在所述液体通道内；

隔离单元，所述隔离单元用于根据需要地实现液体通道间的隔离；所述隔离单元包括隔离件和驱动模块；

多个电极，所述电极设置在所述液体通道内部或外部；

移动单元，所述移动单元用于驱动所述微流控芯片或质谱仪的进样口，使得多个液体通道的出口选择性地对应所述质谱仪的进样口。

本发明的另一目的在于提供了应用上述单细胞质谱分析系统的单细胞质谱分析方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

根据本发明的单细胞质谱分析系统的单细胞质谱分析方法，所述单细胞质谱分析方法包括：

细胞悬浮液通过液体进口，进入各个液体通道内，细胞捕获单元捕获单个细胞，任一液体通道内仅有一个细胞；

萃取液通过液体进口，进入各个液体通道内；

各个液体通道间隔离，各个液体通道内的细胞被萃取；

移动单元调整微流控芯片或质谱仪进样口的位置，使得选择的液体通道的出口对应质谱仪进样口；

电极放电，选择的液体通道内的萃取物质被离子化，从液体通道的出口喷出，离子流进入质谱仪进样口。