一种固定化荧光编码微球的水凝胶纤维及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种固定化荧光编码微球的水凝胶纤维及其制备方法和应用，属于生物医学技术领域，该方法为：以水溶性高分子溶液作为壳层溶液，以含有荧光编码微球的水溶性高分子溶液作为芯层溶液，将壳层溶液和芯层溶液通过同轴针头注入到旋转的凝固浴中，固化为固定化荧光编码微球的水凝胶纤维，或者，将含有荧光编码微球的水溶性高分子溶液通过注射针头注入到旋转的凝固浴中，固化为固定化荧光编码微球的水凝胶纤维

【技术实现步骤摘要】
一种固定化荧光编码微球的水凝胶纤维及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物医学
，具体涉及一种固定化荧光编码微球的水凝胶纤维及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]荧光编码微球技术是利用荧光的发射波长以及强度，对包被特异性标志物的带有一定的荧光强度的微球进行编码，从而实现对生物样本中多个指标的高通量定量检测，具有检测快速
、
制备简便以及定量分析灵敏等优势
。
将荧光编码微球作为分析载体的悬浮芯片在生物医学和分析领域得到广泛的应用，该技术将编码微球作为探针分子的载体，目标检测分子先与微球结合，再与荧光标记的报告分子结合形成免疫复合物夹心，目标分子可通过微球的编码信息进行分类，并且根据报告分子的荧光强度大小判断目标分子的浓度情况
。
但目前编码技术能力有限，无法同时容纳过多种类的荧光基团，较短的空间距离也使得干扰信号对误差存在较大影响
。
[0003]荧光编码微球技术中，解码方式对实现准确多重的定量检测至关重要，目前解码方式主要分为流式解码和成像解码
。
[0004]流式解码是目前主流的解码方式，主要采用流式细胞仪将编码微球聚焦成鞘状流实现单向顺序流动，从而采集高速流动的微球荧光信号，这种方式的突出优点是具有多组分同时检测能力，且检测准确度高，仅需要将编码微球液体置于加样针下方即可自行检测
。
但是流式细胞仪由激光器
、
注射泵
、PMT
等组成，结构复杂
>、
成本高且维护难度大，同时整个系统较为封闭，难以实现在其他反应平台
(
如微孔阵列
、
固相载体等
)
上直接解码，应用受到限制
。
[0005]成像解码主要通过荧光成像显微镜拍照采集加载到微孔阵列等平台的包被免疫复合物的编码微球的荧光信号，结合图像分析进行解码，这种方法采用的光学模块简单，可在多种平台上进行解码，应用场景灵活，具有成本低
、
维护简单等优点
。
但该方法必须借助成像和图像分析进行解码，而为确保结合选用了几十万个编码微球，所需成像时间长，检测速度慢，吞吐量低
。
[0006]如公开号为
CN109097470A
的中国专利文献公开了一种基于荧光编码微球的
EGFR
突变基因检测方法，该方法先将多种针对
EGFR
突变基因的特异性检测探针分别固定在不同的荧光编码微球上，然后通过
modified ARMS
‑
PCR
扩增待检样品中含有突变基因的片段，最后将扩增后的片段与表面固定了特定检测探针的多种编码微球进行杂交，并通过流式细胞术或者荧光成像技术达到判断待检样品中是否含有特定
EGFR
突变位点的目的
。
[0007]由于以上两种解码方式都存在缺陷，因此目前需要一种实现微球高负载率且解码系统简单，适合广泛应用的荧光编码微球技术
。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供了一种固定化荧光编码微球的水凝胶纤维的制备方法，工艺简单，能
够实现荧光编码微球的快速固定化，且该方法制得的水凝胶纤维在荧光成像系统下可进行重复多次观察，可长期保存，提高对荧光编码微球的解码便利性
。
[0009]具体采用的技术方案如下：
[0010]一种固定化荧光编码微球的水凝胶纤维的制备方法，采用方法1或方法2中的一种：
[0011]方法1：以水溶性高分子溶液作为壳层溶液，以含有荧光编码微球的水溶性高分子溶液作为芯层溶液，将壳层溶液和芯层溶液通过同轴针头匀速注入到旋转的凝固浴中，固化为固定化荧光编码微球的水凝胶纤维；
[0012]方法2，将含有荧光编码微球的水溶性高分子溶液通过注射针头匀速注入到旋转的凝固浴中，固化为固定化荧光编码微球的水凝胶纤维
。
[0013]所述的荧光编码微球包括荧光微球或携带荧光标记的免疫复合物夹心的微球
。
[0014]本专利技术采用水凝胶纤维实现荧光编码微球的封装，方法快速简单，且本专利技术方法制得的水凝胶纤维中，荧光编码微球聚集成线状，有利于后续的原位标记和成像观察
。
[0015]优选的，方法1的壳层溶液中，水溶性高分子的浓度为
10
‑
30mg/mL
，方法1的芯层溶液中，水溶性高分子的浓度为
0.5
‑
20mg/mL
，荧光编码微球的浓度为
0.1
‑
5mg/mL。
[0016]优选的，方法2中，含有荧光编码微球的水溶性高分子溶液中，水溶性高分子的浓度为2‑
10mg/mL
，荧光编码微球的浓度为
0.1
‑
5mg/mL。
[0017]荧光编码微球的浓度过高，会导致针头堵塞，且过多荧光微球难以整齐排列在水凝胶纤维中间，会出现堆集，不利于后续观测；微球浓度过低，水凝胶纤维中可观察的微球过少影响观测效果
。
上述浓度范围有利于水凝胶纤维成形，避免纤维断裂等情况
。
[0018]优选的，方法1或方法2中，所述的水溶性高分子溶液为海藻酸钠溶液或聚乙烯醇溶液；当水溶性高分子溶液为海藻酸钠溶液时，凝固浴选用氯化钙溶液
、
氯化钡溶液
、
硫酸铵溶液或硫酸铝溶液等；当水溶性高分子溶液为聚乙烯醇溶液时，凝固浴选用硫酸钠溶液
、
硫酸锌溶液或硼酸溶液等
。
[0019]进一步优选的，方法1或方法2中，水溶性高分子溶液为海藻酸钠溶液，所述的凝固浴为浓度为
10
‑
70mg/mL
的氯化钙溶液
。
[0020]优选的，方法1中，所述的荧光编码微球的粒径为
20
‑
50
μ
m
，所述的同轴针头的型号为内轴
30G
外轴
21G
；方法2中，所述的荧光编码微球的粒径为
10
‑
30
μ
m
，所述的注射针头的型号为
32G。
[0021]优选的，方法1中，芯层溶液以速度
v1推进通过同轴针头，壳层溶液以
v2的速度推进通过同轴针头；将凝固浴放置在转盘上旋转，转速为
0.5
‑
5rad/s
；其中，
100
μ
L/min≤v1≤1000
μ
L/min
，
v2根据下式计算得到：
[0022][0023]优选的，方法2中，含有荧光编码微球的水溶性高分子溶液以
100
‑
1000
μ
L/min
的速度推进通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种固定化荧光编码微球的水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，采用方法1或方法2中的一种：方法1，以水溶性高分子溶液作为壳层溶液，以含有荧光编码微球的水溶性高分子溶液作为芯层溶液，将壳层溶液和芯层溶液通过同轴针头匀速注入到旋转的凝固浴中，固化为固定化荧光编码微球的水凝胶纤维；方法2，将含有荧光编码微球的水溶性高分子溶液通过注射针头匀速注入到旋转的凝固浴中，固化为固定化荧光编码微球的水凝胶纤维
。2.
根据权利要求1所述的固定化荧光编码微球的水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，方法1的壳层溶液中，水溶性高分子的浓度为
10
‑
30mg/mL
，方法1的芯层溶液中，水溶性高分子的浓度为
0.5
‑
20mg/mL
，荧光编码微球的浓度为
0.1
‑
5mg/mL。3.
根据权利要求1所述的固定化荧光编码微球的水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，方法2中，含有荧光编码微球的水溶性高分子溶液中，水溶性高分子的浓度为2‑
10mg/mL
，荧光编码微球的浓度为
0.1
‑
5mg/mL。4.
根据权利要求1所述的固定化荧光编码微球的水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，方法1或方法2中，所述的水溶性高分子溶液为海藻酸钠溶液或聚乙烯醇溶液；当水溶性高分子溶液为海藻酸钠溶液时，凝固浴包括氯化钙溶液
、
氯化钡溶液
、
硫酸铵溶液或硫酸铝溶液；当水溶性高分子溶液为聚乙烯醇溶液时，凝固浴包括硫酸钠溶液
、
硫酸锌溶液或硼酸溶液
。5.
根据权利要求1所述的固定化荧光编码微球的水凝胶纤维的制备方法，其特征在于，方法1中，所述的荧光编码微球的粒径为
20
‑
50

【专利技术属性】
技术研发人员：梁波，吕串，叶学松，
申请(专利权)人：浙江大学滨江研究院，
类型：发明
国别省市：