电泳分离装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供电泳分离装置及其使用方法。所述装置的方面包括包含多个微孔的聚合物分离介质。还提供了其中使用主题装置的方法、系统和试剂盒。所述装置和方法用于多种不同的电泳分离应用中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电泳分离装置及其使用方法相关申请的交叉引用根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求2013年3月7日提交的美国临时申请No.61/774,519、2013年3月26日提交的美国临时申请No.61/805,414和2013年8月15日提交的美国临时申请No.61/866,396的优先权，各申请的公开内容以引用的方式并入本文。关于政府支持本专利技术在由美国国立卫生研究院颁发的许可号OD007294以及由美国国家科学基金会授权的许可号1056035下借助政府资助进行。政府享有本专利技术中的某些权利。引言可使用多种分析技术来分离和检测在指定样品中的指定分析物。许多相关免疫印迹方法通过结合生物分子分离和测定能够实现例如DNA(DNA印迹)、RNA(RNA印迹)、蛋白质(蛋白质印迹)和蛋白质-蛋白质相互作用(远端蛋白质印迹(far-westernblot))的鉴定和半定量表征。例如，可使用蛋白质印迹来通过使用凝胶电泳分离样品中的蛋白质，接着用对靶蛋白质具有特异性的抗体探测来检测样品中的蛋白质。在典型的蛋白质印迹中，使用凝胶电泳来根据三维结构分离天然蛋白质或根据多肽的长度分离变性蛋白质。随后将蛋白质转移到膜(典型地，硝酸纤维素或PVDF)，其中将它们使用对靶蛋白质具有特异性的抗体探测(检测)。稀有细胞类群的蛋白质组学分析由于在分析样品中极低的细胞浓度而可能具有挑战性。例如，循环肿瘤细胞可以1-10个细胞/毫升血液存在，且可能不适合常规测定(例如，蛋白质印迹和流式细胞术)，为了得到准确的结果，这些测定需要约106个细胞。另外，大细胞类群的分析可遮蔽与平均类群行为不同的亚群。细胞间的可变性可产生不同的结果，且因此个别细胞行为的研究可通过单细胞分析进行。概述提供电泳分离装置及其使用方法。本公开的实施方案的方面包括包括具有多个微孔的聚合物分离介质的装置。所述聚合物分离介质包括在施加所施加的刺激后共价结合至所述分离介质中的一种或多种目标样品组分的官能团。在一些实施方案中，所述装置包括接触所述聚合物分离介质表面的固体载体，其中所述装置包括穿过所述聚合物分离介质和所述固体载体的一个或多个的一部分的至少一个通道。在一些实施方案中，所述微孔在所述聚合物分离介质中排列成微孔阵列。在一些实施方案中，所述微孔包括在所述聚合物分离介质表面上的开口端和在所述聚合物分离介质中的相对封闭端。在一些实施方案中，所述聚合物分离介质包括中心孔，所述中心孔具有定位于外周上且与所述中心孔流体连通的多个微孔。在一些实施方案中，每个微孔包括与所述中心孔流体连通的开口端和在所述聚合物分离介质中的相对封闭端。在一些实施方案中，所述微孔基本上围绕所述中心孔的整个外周排列。在一些实施方案中，所述装置包括承载所述聚合物分离介质的固体载体，其中所述装置包括穿过所述聚合物分离介质和所述固体载体的一个或多个的一部分的至少一个通道。在一些实施方案中，所述聚合物分离介质包含100个或更多个微孔。在一些实施方案中，所述微孔按尺寸制作以容纳单个细胞。在一些实施方案中，所述微孔的开口端具有大于所述微孔的封闭端的宽度。在一些实施方案中，所施加的刺激为光。本公开的方面还包括一种方法，所述方法包括使样品与具有多个微孔的聚合物分离介质接触，和以足以将所述样品的至少一些组分从所述微孔移动到所述聚合物分离介质的方式向所述聚合物分离介质施加电场，以在所述聚合物分离介质中产生分离的样品组分。在一些实施方案中，所述聚合物分离介质包括在施加所施加的刺激后共价结合至所述分离介质中的一种或多种目标样品组分的官能团。在一些实施方案中，所述样品包括细胞和/或细胞组分。在一些实施方案中，所述方法包括将所述细胞裂解以在所述样品中产生细胞组分。在一些实施方案中，所述方法包括孵育所述细胞以在所述样品中产生细胞组分。在一些实施方案中，所述方法包括将所述分离的样品组分固定在所述聚合物分离介质中。在一些实施方案中，所述方法包括检测所述分离的样品组分。在一些实施方案中，所述检测包括使所述分离的样品组分与分析物检测试剂接触。在一些实施方案中，所述方法包括使所述分离的样品组分与第二分析物检测试剂接触。在一些实施方案中，所述方法包括使所述聚合物分离介质成像以产生所述分离的细胞组分的图像。本公开的方面还包括试剂盒。在一些实施方案中，所述方法包括如本文公开的装置和含有所述装置的包装。附图简述图1a显示根据本公开的实施方案的单细胞蛋白质(scWestern)印迹测定的图像和图。图1b显示根据本公开的实施方案的工艺流程示意图，其中开放式凝胶scWestern印迹以4小时多阶段测定进行，该测定包括：细胞沉降、用改良的RIPA缓冲液化学裂解、PAGE(E：电场)、UV蛋白质固定(hv：光子能量)到具有可调谐孔隙度的感光捕获凝胶(PACTgel)上和扩散驱动的抗体探测(例如，一级抗体探针和荧光标记的二级抗体探针，1°Ab和2°Ab*)。图1c显示根据本公开的实施方案的15μm荧光珠粒的广视野显微照片和在罗丹明-PA凝胶(GEL)中沉降的活的表达EGFP的大鼠神经干细胞(NSC)的共焦显微照片。图1d显示根据本公开的实施方案的在550μm分离距离下的PAGE解析的5种荧光标记的蛋白质(DRO，dronpa27kDa；OVA，卵清蛋白45kDa；BSA，牛血清白蛋白66kDa；OVA’，OVA二聚体90kDa；BSA’，BSA二聚体132kDa)的图像。图1e显示根据本公开的实施方案的来自单个大鼠NSC的EGFP和β-微管蛋白(βTUB)的scWestern分析(RFU：相对荧光单位)。图2a显示根据本公开的实施方案的神经干细胞(NSC)类群的scWestern印迹的图像。图2b(顶部右侧)显示根据本公开的实施方案的通过根据每孔细胞数(0’s、1’s、2’s等)分组的4,128个针对βTUB的印迹上由线性荧光强度的轮廓指示的在scWestern阵列上分离性能的均匀性的曲线图。图2b(底部左侧)显示以任意荧光单位(AFU)的在βTUB的轮廓图下的总荧光以及每个孔中细胞数的连续观测值平均值(图2b(左上图)的曲线图；追踪微孔占位率的空间变化和在scWestern阵列上的荧光读数。连续观测值平均值窗口尺寸为30个印迹。孔编号根据微孔区块排序，从阵列的左手侧移动到右手侧。图2b(底部右侧)显示根据细胞数/孔分组且拟合成γ分布的直方图，其说明在细胞分裂存在下mRNA和蛋白质生产的动力学(a1’s＝14.8,a2’s＝23.0,a3’s＝28.6,b1’s＝1.6×105,b2’s＝b3’s＝1.8×105)。图2c显示根据本公开的实施方案的每孔单个和零细胞的校准的荧光分布曲线图，EGFP印迹在抗体探测在固定NSC中的EGFP(EGFP转染的、+ve和未转染的、-ve、NSC)之后在表达门控和动态范围方面与常规流式细胞术相类似，注：arcsinh-转换标度。图2d显示根据本公开的实施方案的跨越ERK和βTUB的近似生理学浓度范围(对于细胞内浓度，自文献值校正到在印迹条带中的预期浓度)ERK1、pERK1(Thr202/Tyr204)、βTUB和EGFP纯化标准物的线性直接校准曲线(±SD，n＝3个目标区域/点印迹)。图2d(下图)显示曲线，其中27,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其包括：包含多个微孔的聚合物分离介质，其中所述聚合物分离介质包含在施加所施加的刺激时共价结合在所述分离介质中的一种或多种目标样品组分的官能团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.07 US 61/774,519;2013.03.26 US 61/805,414;1.一种装置，其包括：包含在其中形成的多个微孔的聚合物分离介质，其中所述聚合物分离介质包含在施加紫外光时共价结合在所述分离介质中的一种或多种目标样品组分的紫外光可活化的官能团，且所述微孔具有100μm或更小的尺寸以容纳单个细胞。2.根据权利要求1所述的装置，其还包括接触所述聚合物分离介质的表面的固体载体，其中所述装置包括穿过所述聚合物分离介质和所述固体载体的一个或多个的一部分的至少一个通道。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述微孔在所述聚合物分离介质中排列成微孔阵列。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述微孔包括在所述聚合物分离介质的表面上的开口端和在所述聚合物分离介质中的相对封闭端。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述聚合物分离介质包含中心孔，所述中心孔包含定位在外周上且与所述中心孔流体连通的多个微孔。6.根据权利要求5所述的装置，其中每个微孔包括与所述中心孔流体连通的开口端和在所述聚合物分离介质中的相对封闭端。7.根据权利要求5所述的装置，其中所述微孔围绕所述中心孔的整个外周排列。8.根据权利要求1所述的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·A·唐科姆比，K·A·亚茂奇，J·维拉萨基斯，康继之，许主辰，R·林，E·辛卡拉，A·E·赫尔，A·J·休斯，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国;US