[發(fā)明專利]一種多通道單蛋白磁鑷測控方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810403844.9
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108645795B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖波濤;楊會瑩;肖力福;呂婧淇;丁珂
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N33/543;G01N33/552;G01N33/68
• 代理公司: 44245 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李斌

1.一種多通道單蛋白磁鑷測控方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

首先進(jìn)行蛋白樣品的耦聯(lián)制備，采用活性氨基基團(tuán)，在存在碳二亞胺的溶液中，將蛋白的羧基端與含有對應(yīng)功能基團(tuán)的微珠結(jié)合，蛋白的氨基端與含有對應(yīng)功能基團(tuán)的玻片結(jié)合，確保能夠通過操控玻片或微珠控制蛋白兩個固定端，對蛋白施加力的作用并進(jìn)行測量；

對磁鑷測控系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，通過自動探測或人工干預(yù)識別視野內(nèi)要追蹤的多個微珠，同時選擇合適的參考微珠；

通過馬達(dá)控制磁鐵的升降和旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而控制樣品中微珠所受力和轉(zhuǎn)矩的大小，并對馬達(dá)控制下微珠所受力和轉(zhuǎn)矩的大小進(jìn)行校正后實(shí)時顯示，同時通過微珠定位追蹤技術(shù)測量多通道微珠的三維坐標(biāo)，通過波形實(shí)時顯示系著微珠的蛋白質(zhì)長度的實(shí)時變化；

將經(jīng)過校正后實(shí)時顯示的微珠所受力和轉(zhuǎn)矩的大小以及實(shí)時顯示的蛋白質(zhì)長度進(jìn)行存儲，至此為止，視野內(nèi)的多個微珠已采集處理完畢，換至樣品的下一視野，重復(fù)上述步驟測量蛋白質(zhì)分子的力學(xué)性質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道單蛋白磁鑷測控方法，其特征在于：所述對馬達(dá)控制下微珠所受力和轉(zhuǎn)矩的大小進(jìn)行校正的具體過程為：設(shè)置磁鑷測控系統(tǒng)中磁鐵豎直方向運(yùn)動的初始位置和末尾位置以及磁鐵的間距，統(tǒng)計磁鐵在不同位置時多個微珠所受力和轉(zhuǎn)矩大小的平均值，繪制標(biāo)準(zhǔn)的磁鐵位置與微珠受力關(guān)系曲線圖，通過該曲線圖對馬達(dá)控制下微珠所受力和轉(zhuǎn)矩的大小進(jìn)行校正。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道單蛋白磁鑷測控方法，其特征在于：所述通過微珠定位追蹤技術(shù)測量多通道微珠三維坐標(biāo)的具體過程為：將通過自動探測或人工干預(yù)識別到的多個微珠利用象限插補(bǔ)算法同時進(jìn)行x、y坐標(biāo)的計算，再用多點(diǎn)對焦系統(tǒng)對微珠進(jìn)行z坐標(biāo)的計算。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道單蛋白磁鑷測控方法，其特征在于：所述蛋白樣品為任意蛋白分子。

5.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-4任一所述多通道單蛋白磁鑷測控方法的系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括磁路單元、顯微成像單元、數(shù)據(jù)采集和處理單元、載物臺和樣品池，其中所述磁路單元包括磁鐵和控制磁鐵的馬達(dá)，所述顯微成像單元包括物鏡、光源、分光鏡、控制物鏡移動的壓電驅(qū)動器和探測圖像的圖像傳感器，所述數(shù)據(jù)采集和處理單元包括計算機(jī)以及計算機(jī)中的數(shù)據(jù)分析軟件；

樣品池放置于載物臺上，光源輸出光信號通過分光鏡經(jīng)物鏡投射到樣品池中，樣品池反射的光信號再進(jìn)入物鏡傳送到圖像傳感器，通過計算機(jī)能夠控制壓電驅(qū)動器，進(jìn)而帶動物鏡移動，觀察樣品池中的不同水平位置，圖像傳感器將圖像信息傳送至數(shù)據(jù)采集和處理單元，樣品池下方的磁鐵由馬達(dá)控制進(jìn)行磁鐵的升降和旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而控制樣品中微珠所受力和轉(zhuǎn)矩的大小，馬達(dá)與數(shù)據(jù)采集和處理單元中的計算機(jī)相連，從而對馬達(dá)進(jìn)行操縱。