System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于细胞膜小RNA表型的微流控细胞分选方法技术_技高网

一种基于细胞膜小RNA表型的微流控细胞分选方法技术

技术编号:41880513 阅读:13 留言:0更新日期:2024-07-02 00:34
本发明专利技术公开了一种基于细胞膜小RNA表型的微流控细胞分选方法,属于微流控细胞分选领域。首先设计用于识别并磁标记细胞膜小RNA的特异性DNA探针,结合微流控芯片分选出具有不同细胞膜RNA表型的细胞亚群。该方法中分选细胞亚群步骤包括:设计识别、磁标记细胞膜小RNA的特异性DNA探针和微流控芯片分选。该分选方法能够针对细胞膜小RNA的表型,通过DNA探针杂交使细胞膜小RNA带上磁珠,即不同细胞膜RNA表型的细胞结合有相应数量的磁珠,在相同外部磁场的作用下受到磁场力,结合流速线性变化的微流控芯片,实现不同表型细胞膜小RNA的细胞亚群的分选。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微流控细胞分选领域,具体涉及一种基于细胞膜小rna表型的微流控细胞分选方法。


技术介绍

1、small rna(小rna)作为一种生命活动重要的调控因子,在基因表达调控、生物个体发育、代谢及疾病的发生等生理过程中起着重要的作用。近年来,研究发现不仅在细胞内,还在细胞膜上发现了相应的小rna,它们在细胞间交流、免疫调解、稳态等方面也具有重要的功能。

2、使用下一代测序技术的小rna测序(srna-seq)是已知或未知小rna序型分析和发现的重要研究手段。但针对群体细胞的srna-seq只能获得平均信息,细胞间具有异质性,无法研究不同细胞间细胞膜小rna表型的差异。细胞膜小rna的产生通常受到胞内基因的调控,无法揭示细胞转录组在细胞膜小rna形成过程中的作用。因此将具有不同表型细胞膜小rna的细胞分选为不同的亚群在进一步研究小rna的过程中是必要的。

3、目前,依据目标物的表型进行细胞分选的微流控技术比较成熟,其中最常用的是荧光激活细胞分选技术,该方法通常是对细胞上的目标物进行荧光标记,在细胞流动过程中,不同荧光强度的细胞会受到不同的电场力,从而依据荧光强度的差异分选出目标物表型不同的细胞亚群。但是该技术存在以下问题:1)只能分选荧光强度大的细胞,当目标物的表型较低时,细胞受到的电场力小,无法对该类细胞实现高效分选;当不同细胞间的目标物表型差异较小时,细胞所表现的荧光强度差异较小,难以将其分为不同的亚群。另外,荧光激活细胞分选技术只能分选2-4个细胞亚群。2)在分选时,细胞会受到高电压和高流速带来的物理应力和细胞悬浮鞘液带来的化学应力,对细胞造成不可逆的损伤。3)存在操作步骤繁琐、灵敏度低、仪器昂贵等缺点。对此,2018年在发表在nature chemistry上题为《single-cell mrna cytometry via sequence-specific nanoparticle clustering andtrapping》的文章提出了一种技术,通过所设计的流速梯度变化的微流控芯片,对细胞内mrna进行特异性磁珠标记,在外部磁场的作用下完成细胞高效分选,提供了更易操作、更高效率微流控细胞分选平台。由于细胞膜小rna与mrna本身在多个方面都存在差异,例如尺寸、定位、序列差异等,使得该方法无法对细胞膜小rna进行特异性磁标记,只能够用于不同表型mrna细胞亚群的分选,无法用于细胞膜小rna的分选。


技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种基于细胞膜小rna表型的微流控细胞分选方法,用以解决现有微流控芯片结合外加磁场技术不适用于细胞膜小rna的分选的问题。

2、本专利技术具体通过以下技术方案实现:

3、本专利技术的第一个方面,公开了一种基于细胞膜小rna表型的微流控细胞分选方法,用探针2识别细胞膜小rna,然后将特异性识别的细胞膜小rna与带有探针1的链霉亲和素磁珠杂交,再将完成杂交的细胞流入微流控芯片,实现不同区域对不同细胞表型亚群的分选;

4、其中,所述探针1的5’端结合有生物素,3’端结合有荧光染料;所述探针2由5’端50个碱基的细胞膜小rna识别区、10个碱基的间隔区和3’端22个碱基用于杂交探针1区组成;所述微流控芯片的微流体通道宽度呈梯度变化。

5、优选地,探针1的序列如seq id no.1所示。

6、优选地,探针2的序列如seq id no.2所示。

7、优选地,所述荧光染料为cy5或alex488。

8、优选地,所述微流控芯片捕获柱的高度为50μm。

9、优选地,所述微流控芯片通过软光刻技术制备得到。

10、优选地,还包括探针3,所述探针3的5’端22个碱基杂交识别探针2,3’端20个碱基杂交探针1。

11、进一步优选地,探针3的序列如seq id no.3所示。

12、优选地,探针2和探针3的终浓度比为1:1。

13、进一步优选地,探针2和探针3的终浓度均为1.5μm。

14、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

15、本专利技术提供的一种基于细胞膜小rna表型的微流控细胞分选方法,探针1的5’端结合有生物素,能够快速且稳定地结合链霉亲和素,3’端结合有荧光染料,能够通过荧光强度得知磁珠数量。探针2的5’端的细胞膜小rna识别区域能够特异性识别细胞膜小rna,10个碱基的间隔区能够减少空间位阻,3’端用于杂交探针1的区域够杂交细胞膜表面不同的小rna。微流控芯片的微流体通道宽度呈梯度变化,通过通道宽度的不断增加,能够保证分选过程中不同区域有不同的流速,进而使细胞受到不同的作用力,从而满足捕获和分选细胞的要求。该方法利用探针2使细胞膜小rna被识别,利用带磁珠的探针1与被特异性识别的细胞膜小rna杂交,特异性磁标记细胞膜小rna,将其表型转化为对应的磁场强度,在外加磁场的条件下结合流速线性变化的微流控芯片,实现对不同表型细胞膜小rna细胞亚群的分选,操作简便,分选效果好,为揭示不同表型细胞膜小rna的产生和相应的调控机制提供了新方法。相较于目前常用的荧光激活分选技术,本方法巧妙运用微流控磁分选技术,通过对细胞膜小rna特异性磁标记,结合流速线性变化的微流控芯片,能够平衡细胞受到的磁场力和流体作用的力,实现在通道窄流速快的区域捕获表型高的细胞,在通道宽流速慢的区域捕获表型低的细胞。通过设计的核酸探针之间的杂交,对细胞膜小rna进行磁珠标记,即在磁场的作用下能够受到磁场力而被捕获。该方法能够分选表型差异较小的细胞亚群,也不会对细胞产生不可逆的损伤。

16、进一步地,捕获柱的高度为50μm,能够满足对细胞群体的捕获,足够容纳近百个细胞。

17、进一步地,探针3的5’端能与探针2杂交,3’端能与磁珠杂交,从而用于杂交识别探针和磁珠修饰探针,适用不同细胞的分选。

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【技术保护点】

1.一种基于细胞膜小RNA表型的微流控细胞分选方法,其特征在于,用探针2识别细胞膜小RNA,然后将特异性识别的细胞膜小RNA与带有探针1的链霉亲和素磁珠杂交,再将完成杂交的细胞流入微流控芯片,实现不同区域对不同细胞表型亚群的分选;

2.根据权利要求1所述的一种基于细胞膜小RNA表型的微流控细胞分选方法,其特征在于,探针1的序列如SEQ ID NO.1所示。

3.根据权利要求1所述的一种基于细胞膜小RNA表型的微流控细胞分选方法,其特征在于,探针2的序列如SEQ ID NO.2所示。

4.根据权利要求1所述的一种基于细胞膜小RNA表型的微流控细胞分选方法,其特征在于,所述荧光染料为Cy5或Alex488。

5.根据权利要求1所述的一种基于细胞膜小RNA表型的微流控细胞分选方法,其特征在于,所述微流控芯片捕获柱的高度为50μm。

6.根据权利要求1所述的一种基于细胞膜小RNA表型的微流控细胞分选方法,其特征在于,所述微流控芯片通过软光刻技术制备得到。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的一种基于细胞膜小RNA表型的微流控细胞分选方法,其特征在于,还包括探针3,所述探针3的5’端22个碱基杂交识别探针2,3’端20个碱基杂交探针1。

8.根据权利要求7所述的一种基于细胞膜小RNA表型的微流控细胞分选方法,其特征在于,探针3的序列如SEQ ID NO.3所示。

9.根据权利要求7所述的一种基于细胞膜小RNA表型的微流控细胞分选方法,其特征在于,探针2和探针3的终浓度比为1:1。

10.根据权利要求9所述的一种基于细胞膜小RNA表型的微流控细胞分选方法,其特征在于,探针2和探针3的终浓度均为1.5μM。

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【技术特征摘要】

1.一种基于细胞膜小rna表型的微流控细胞分选方法,其特征在于,用探针2识别细胞膜小rna,然后将特异性识别的细胞膜小rna与带有探针1的链霉亲和素磁珠杂交,再将完成杂交的细胞流入微流控芯片,实现不同区域对不同细胞表型亚群的分选;

2.根据权利要求1所述的一种基于细胞膜小rna表型的微流控细胞分选方法,其特征在于,探针1的序列如seq id no.1所示。

3.根据权利要求1所述的一种基于细胞膜小rna表型的微流控细胞分选方法,其特征在于,探针2的序列如seq id no.2所示。

4.根据权利要求1所述的一种基于细胞膜小rna表型的微流控细胞分选方法,其特征在于,所述荧光染料为cy5或alex488。

5.根据权利要求1所述的一种基于细胞膜小rna表型的微流控细胞分选方法,其特征在于,所述微流控芯片捕获...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵永席罗宁烽陈锋
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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