[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于納米孔的蛋白質(zhì)組學(xué)分析裝置及血清檢測(cè)方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810191698.8
• 申請(qǐng)日: 2018-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108279312B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮建東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 馮建東
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/68
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/68;G01N33/569
• 代理公司: 杭州中成專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 李亦慈

本發(fā)明公開(kāi)了一種基本納米孔蛋白質(zhì)組學(xué)的分析裝置及血清檢測(cè)方法及應(yīng)用，裝置包括注滿(mǎn)離子溶液的流體槽、將流體槽分為兩部分的芯片、接入流體槽溶液或芯片的電極、與電極串聯(lián)的電流放大器和電源，芯片包括下層基底層和上層納米薄膜，基底層上開(kāi)有基底孔10，納米薄膜上開(kāi)有納米孔?；诩{米孔在測(cè)序方面的應(yīng)用潛力，納米孔蛋白質(zhì)組學(xué)將會(huì)在蛋白質(zhì)研究中起到越來(lái)越重要的作用，利用納米孔的優(yōu)勢(shì)，本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)納米孔的靈敏度和分辨能力，使用納米孔技術(shù)進(jìn)行血清蛋白混合物的直接檢測(cè)；本發(fā)明的技術(shù)方案具有快速、高靈敏度、低成本、所需試樣量少等特點(diǎn)，使得快速診斷微升級(jí)別血清中的蛋白分布成為可能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基本納米孔蛋白質(zhì)組學(xué)的分析裝置及血清檢測(cè)方法及應(yīng)用，屬于生物分析與檢測(cè)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

人血漿或者血清包含了5種高豐度蛋白和數(shù)千種低豐度低分子量蛋白或者肽段，5種高豐度蛋白分別為白蛋白、免疫球蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白、結(jié)合球蛋白和脂蛋白[1]。血清蛋白電泳是目前常見(jiàn)的針對(duì)高豐度血清蛋白的醫(yī)學(xué)監(jiān)測(cè)手段。低分子量蛋白從組織或者細(xì)胞分泌而來(lái)，或者來(lái)自較大的血清蛋白降解。低分子量蛋白被認(rèn)為代表著大量未開(kāi)發(fā)的疾病特異性診斷信息，因此被考慮為生物標(biāo)志物。簡(jiǎn)短來(lái)說(shuō)，生物標(biāo)志物可以被定義為指示某種特定疾病的分子。除蛋白質(zhì)外，生物標(biāo)志物也可以是DNA或者RNA分子。生物標(biāo)志物分子在癌癥檢測(cè)，預(yù)斷和預(yù)測(cè)方面正在扮演著越來(lái)越重要的角色。

二維凝膠電泳是目前分離分析蛋白質(zhì)混合物的主要方法[2]，有助于我們理解細(xì)胞和體液中蛋白質(zhì)的復(fù)雜性和多樣性。二維凝膠電泳對(duì)比分析血清、血漿中白蛋白相對(duì)濃度的差異[2,3]，對(duì)部分疾病例如骨髓瘤的臨床診斷具有重要的意義[4]。然而，盡管二維凝膠電泳技術(shù)在近幾年取得了較好的發(fā)展，但是仍然存在局限性，主要表現(xiàn)為：所需樣本數(shù)量較多；無(wú)法重復(fù)利用；蛋白質(zhì)檢測(cè)的動(dòng)態(tài)范圍有限；對(duì)于分子質(zhì)量和等電點(diǎn)極端的蛋白質(zhì)不適用[5]。為解決上述局限，多種分離方法與質(zhì)譜的聯(lián)用技術(shù)被應(yīng)用于蛋白質(zhì)組學(xué)的檢測(cè)中[6,7]。由于基質(zhì)輔助激光解吸/電離技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)譜成為了蛋白組學(xué)的有力工具，可以提供蛋白質(zhì)分子大小、一級(jí)結(jié)構(gòu)解析、翻譯后修飾、蛋白質(zhì)互作等信息，然而仍存在幾個(gè)問(wèn)題：一是高豐度蛋白淹沒(méi)低豐度蛋白信號(hào)；二是蛋白質(zhì)酶降解；三是蛋白質(zhì)在離子化過(guò)程中的解離[8]。

近年來(lái)，在分子診斷學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)域中，納米傳感器作為超靈敏的信號(hào)傳感器和蛋白質(zhì)富集器顯示出許多獨(dú)特且有利的物理特性。例如使用量子點(diǎn)[9]和等離子體納米顆粒[10]作為改進(jìn)的標(biāo)簽和光學(xué)標(biāo)記物，納米線(xiàn)作為非標(biāo)記的實(shí)時(shí)生物傳感器[11]。但是這些方法都需要一個(gè)受體，如抗體。與基于二維凝膠電泳或質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學(xué)相比，這些方法無(wú)法預(yù)測(cè)完整的蛋白質(zhì)組信息。因此，開(kāi)發(fā)一種實(shí)際可行的，不需要受體并且可以預(yù)測(cè)全蛋白組信息的手段是非常重要的。

參考文獻(xiàn)

1.Adkins,J.N.,et al.,Toward a human blood serum proteome-Analysis bymultidimensional separation coupled with mass spectrometry.MolecularCellularProteomics,2002.1(12):p.947-955.

2.Anderson,L.and N.G.Anderson,High-Resolution 2-DimensionalElectrophoresis of Human-Plasma Proteins.Proceedings of the National Academyof Sciences of the United States of America,1977.74(12):p.5421-5425.