【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及血液蛋白质组学，具体涉及一种球形硅胶基复合材料及其制备方法和在蛋白质组学中的应用。
技术介绍
1、随着恶性肿瘤(如头颈癌、前列腺癌、结直肠癌等)、传染病(如covid-19、hiv等)的发病率的增加以及人们健康意识的提高，即时检测(poct)的需求量日益增加。静脉采血须由训练有素的医务工作者进行，很难在资源有限的环境中使用；而指尖血因采样简单大大减少了它们的使用障碍，在个性化医疗时代更受欢迎，基于指尖血的蛋白质组学分析也将有效推动蛋白质生物标志物的发展。
2、然而，除了与静脉血一样，指尖血也面临高丰度蛋白含量高、蛋白组复杂程度高，检测深度低等挑战之外，指尖血还存在样本量少的问题。因此，开发一种简单便捷的方式，对痕量指尖血样本实现全面和深入的蛋白质组学分析具有重要意义。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术针对指尖血蛋白质组学分析存在的技术问题，提出了一种球形硅胶基复合材料及其制备方法和在蛋白质组学中的应用。本专利技术在硅胶球表面引入聚丙烯酸类聚合物壳层，赋予其强亲水基团和一定的交联网络结构，从而显著增强了硅胶球的吸水性和保水性。本专利技术创新性提出的粒径均一的毫米级球形结构兼具定量吸附指尖血样本和蛋白质的作用；且基于毫米级球形结构的蛋白质组学样本处理方法操作简单，再一次放大了指尖血即时检测的优势。聚丙烯酸类壳层的引入，显著提高了指尖血的蛋白质鉴定数。
2、技术方案：为达到上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一
4、1)将聚乙烯醇(pva)和蒸馏水混合，搅拌溶解后，得到透明粘稠的pva水溶液，备用；
5、2)在惰性气体气氛下，将pva水溶液、丙烯酸类单体、交联剂、硅胶球混合，随后继续加入引发剂和催化剂，在一定温度下搅拌反应一定时间，取出硅胶球组分，干燥，即得所述球形硅胶基复合材料(mssmc)。
6、优选的，步骤1)中，所述搅拌的温度为60～90℃，时间为2h～3h；所述pva水溶液的质量分数为6％-8％。
7、优选的，步骤2)中，所述丙烯酸类单体为丙烯酸钠、n-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种；所述交联剂为n,n′-亚甲基双丙烯酰胺；所述硅胶球的直径为3～4mm；所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁腈中的一种；所述催化剂为四甲基乙二胺。
8、优选的，步骤2)中，所述硅胶球和pva水溶液以重量g计时，其他原料以mmol计，硅胶球、pva水溶液、丙烯酸类单体、交联剂、引发剂和催化剂的用量比1：2.5～3：200～250：20～25：1～1.25：2：2.5。
9、优选的，步骤2)中，所述pva水溶液、丙烯酸类单体、交联剂、硅胶球混合，是在20-30℃恒温水浴搅拌25-35min；所述加入引发剂和催化剂后，在20-30℃恒温水浴搅拌25-35min；所述在一定温度下搅拌反应一定时间，其中温度为55～65℃，时间为5-7h。
10、第二方面，本专利技术提供了一种球形硅胶基复合材料，所述球形硅胶基复合材料是由所述制备方法制得。
11、第三方面，本专利技术提供了所述的球形硅胶基复合材料在蛋白质组学中作为吸附剂的应用。
12、作为优选方案，本专利技术提供了所述的球形硅胶基复合材料在指尖血蛋白质组学中作为吸附剂的应用，所述吸附剂能够吸附指尖血和其中的蛋白质。
13、第四方面，本专利技术提供了所述的球形硅胶基复合材料进行血液蛋白质组学检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：
14、1)将所述球形硅胶基复合材料放入血液样本中，静置，使mssmc定量吸附一定体积的指尖血；
15、2)取出步骤1)处理后的球形硅胶基复合材料，放入缓冲液中，静置，使其对所吸附的指尖血中的蛋白质进行吸附；
16、3)取出步骤2)处理后的球形硅胶基复合材料，放入新的缓冲液中进行洗涤，最后所得即为球形硅胶基复合材料及其所吸附的蛋白质的混合物；
17、4)进行目标蛋白质组或目标蛋白进行检测。
18、优选的：
19、步骤1)中，所述血液样本为指尖血样本，样本量为≥10μl；所述静置的时间为2min～3min；
20、步骤2)中，所述缓冲液的成分包括tris、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸钾、磷酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、氯化钾、氯化钠、柠檬酸、柠檬酸钠、巴比妥酸、巴比妥钠、氢氧化钠、盐酸、甲酸、乙酸、edta、sds、np-40、chaps、吐温、triton、peg、乙腈、甲醇的中的一种或任意组合，优选为tris、edta的组合缓冲液，所述静置的时间为10min～30min。
21、步骤3)中，所述新的缓冲液选自步骤2)所使用的缓冲液或相应稀释液；
22、步骤4)中，所述检测采用质谱、ihc、elisa、western blot、化学发光中的一种或几种，优选质谱。
23、作为具体实施方案，可以将mssmc固定至胶头滴管的吸液端的端部，然后进行上述步骤1)、2)和3)中的操作。优选的，所述胶头滴管的吸液端的端部的直径满足：mssmc的半径的√3倍≤胶头滴管的吸液端端部的直径≤mssmc的直径。放入新的缓冲液进行洗涤的过程为：将mssmc端插入新的缓冲液中，顺逆时针各转动3圈后，取出胶头滴管并将mssmc端插入新的缓冲液，重复以上过程3次。
24、有益效果：
25、1、本专利技术在硅胶球表面引入聚丙烯酸类聚合物壳层，赋予其强亲水基团和一定的交联网络结构，从而显著增强了硅胶球的吸水性和保水性。
26、2、本专利技术提出的方法所制备得到的毫米级球形硅胶基复合材料粒径均一，方法学稳定。
27、3、本专利技术创新性提出的毫米级球形结构兼具定量吸附指尖血样本和蛋白质的作用；可在2min稳定吸附9-12ul的指尖血。
28、4、本专利技术所提出的基于毫米级球形结构的指尖血蛋白质组学样本处理方法，通过样本吸附-蛋白吸附-洗涤三个步骤，即可实现微量指尖血样本中蛋白质组的提取，操作简单，且稳定性好，再一次放大了指尖血即时检测的优势。
29、5、本专利技术所提出的毫米级球形硅胶基复合材料，通过在硅胶球表面引入聚丙烯酸类壳层，将指尖血的蛋白质鉴定数提高了50％。
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1.一种球形硅胶基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的球形硅胶基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述搅拌的温度为60～90℃，时间为2h～3h；所述PVA水溶液的质量分数为6％-8％。
3.根据权利要求1所述的球形硅胶基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述丙烯酸类单体为丙烯酸钠、N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种；所述交联剂为N,N′-亚甲基双丙烯酰胺；所述硅胶球的直径为3～4mm；所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁腈中的一种；所述催化剂为四甲基乙二胺。
4.根据权利要求1所述的球形硅胶基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述硅胶球和PVA水溶液以重量g计时，其他原料以mmol计，硅胶球、PVA水溶液、丙烯酸类单体、交联剂、引发剂和催化剂的用量比1：2.5～3：200～250：20～25：1～1.25：2：2.5。
5.根据权利要求1所述的球形硅胶基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述P
6.一种球形硅胶基复合材料，其特征在于，所述球形硅胶基复合材料是由权利要求1-5任一项所述制备方法制得。
7.权利要求6所述的球形硅胶基复合材料在蛋白质组学中作为吸附剂的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的球形硅胶基复合材料在指尖血蛋白质组学中作为吸附剂的应用，所述吸附剂能够吸附指尖血和其中的蛋白质。
9.利用权利要求6所述的球形硅胶基复合材料进行血液蛋白质组学检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述血液样本为指尖血样本，样本量为≥10μL；所述静置的时间为2min～3min；
...【技术特征摘要】
1.一种球形硅胶基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的球形硅胶基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述搅拌的温度为60～90℃，时间为2h～3h；所述pva水溶液的质量分数为6％-8％。
3.根据权利要求1所述的球形硅胶基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述丙烯酸类单体为丙烯酸钠、n-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种；所述交联剂为n,n′-亚甲基双丙烯酰胺；所述硅胶球的直径为3～4mm；所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁腈中的一种；所述催化剂为四甲基乙二胺。
4.根据权利要求1所述的球形硅胶基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述硅胶球和pva水溶液以重量g计时，其他原料以mmol计，硅胶球、pva水溶液、丙烯酸类单体、交联剂、引发剂和催化剂的用量比1：2.5～3：200～250：20～25：1～1.25：2：2.5。
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：马聪聪，赵娜，李捷，
申请(专利权)人：谱天天津生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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