[發明專利]微囊泡的分離方法及設備

在審

• 申請號: 202010544208.5
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN112080420A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 段學欣;楊洋
• 申請（專利權）人: 安行生物技術有限公司
• 主分類號: C12M1/42
• 分類號: C12M1/42;C07K1/14;C12N15/10;B01L3/00
• 代理公司: 北京展翅星辰知識產權代理有限公司 11693
• 代理人: 魏威

本發明公開了一種分離樣本中的柔性顆粒例如細胞囊泡或生物大分子例如外泌體的微流控系統及方法。本發明的系統包括一個或多個超高頻聲波諧振器，所述超高頻體聲波諧振器可在流體通道產生傳向所述流體通道的對側的壁的頻率為約0.5?50GHz的體聲波。通過調節產生的體聲波的功率和/或條件溶液流經體聲波區域的速度，使得指定范圍的柔性顆粒在所述體聲波區域被推送到流道頂部和停留，而不屬于指定范圍的柔性顆粒等則通過體聲波區域進入下游而被收集。本發明的系統和方法可以對溶液中的柔性顆粒例如細胞囊泡或生物大分子特別是外泌體進行捕捉或釋放。

本申請要求以下中國專利申請的優先權：2019年6月13日提交的、申請號為201910512713.9、發明名稱為“微囊泡的分離方法及設備”，其全部內容通過引用結合在本申請中。

技術領域

本發明涉及細胞研究方法學與醫療器械領域。具體的，本發明涉及一種對細胞微囊泡進行分離和分析的微流控系統和使用所述系統來分離和分析細胞微囊泡的方法。

背景技術

人體體液如血液和組織液中存在的細胞或亞細胞顆粒，以及核酸和蛋白質等生物大分子顆粒對生理健康和研究非常重要，因此存在將體液中的細胞或亞細胞顆粒或生物大分子顆粒進行分離的需求。在人體內，存在各種不同的細胞釋放到細胞外環境中的細胞小囊泡，包括外泌體、微囊泡、囊泡、膜小泡、水泡、氣泡、前列腺小體、微顆粒、管腔內囊泡、核內體樣囊泡或胞吐囊泡等。這些包括外泌體在內的亞細胞顆粒是細胞間信息傳遞的重要媒介，在抗原呈遞、細胞凋亡、炎癥反應、腫瘤發生發展及轉移過程中發揮了重要作用。亞細胞顆粒在體液中分布廣泛，包括血液、唾液、尿液、乳汁和胸腹水等。外泌體包含DNA、RNA及蛋白質等多種內含物，可以作為腫瘤等多種疾病的無創診斷標志物。外泌體的量還可以用于確定治療效力、疾病或狀況的階段、或者疾病或狀況的進程。

對外泌體等亞細胞顆粒或核酸和蛋白質等生物大分子顆粒的分離是一項重要的生物技術。目前有很多種方法可以實現對亞細胞顆粒的分離和操控，其中包括電學方法、聲學方法、光學方法、磁學方法、化學方法、流體操控方法等。但這些方法存在發生粘附，效率低，生物活性受影響，不利于下游實驗，純度和回收率低，雜蛋白較多等問題。

微流體技術，已經被用來微米粒子和細胞的分離、提取與操作。但還沒有關于用于對納米尺寸的活性微粒進行分離，特別是可控的精密分離的方法。

因此，目前亟需一種系統及方法，以實現對細胞微囊泡或核酸和蛋白質等生物大分子顆粒的分離方法，以方便對得到的細胞微囊泡或核酸和蛋白質等生物大分子顆粒的進一步的處理及分析。

發明內容

本發明首次發現利用超高頻體聲波能夠在微流控系統中有效地操控和分離溶液中的柔性顆粒如細胞微囊泡或核酸和蛋白質等生物大分子顆粒等，由此提供了分離和純化微囊泡或核酸和蛋白質等生物大分子顆粒的方法和系統。

具體的，本發明提供了一種分離柔性顆粒的方法，包括：

(1)使含有柔性顆粒的溶液樣本流經一個微流控設備，所述設備包括；

流體通道；

一個或多個超高頻體聲波諧振器，其設置于所述流體通道的底部，所述超高頻體聲波諧振器可在所述流體通道產生傳向所述流體通道的頂部的頻率為約0.5-50GHz的體聲波；

(2)所述超高頻諧振器發射傳向所述流體通道的頂部的體聲波；

(3)通過調節體聲波的功率(例如通過功率調節器)和/或調節所述溶液流經體聲波影響區域的速度(例如通過流速調節裝置)，使得指定的柔性顆粒在體聲波影響區域被推送到流體通道頂部并停留。

在本方面的其中一個方面，上述方法還包括：