[發(fā)明專利]水凝膠微載體及其制備方法和應用

有效

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• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112048033B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設計）人: 賀建軍;施李楊;侯敏
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學
• 主分類號: C08F122/20
• 分類號: C08F122/20;C08F222/20;C08F289/00;C08F220/56;C08F2/32;C08J3/075;G01N33/58;G01N33/68;G01N33/574;G01N33/569;G01N33/53;G01N21/64;C08L35/02;C08
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 陳暉

本發(fā)明公開了一種水凝膠微載體及其制備方法和應用，水凝膠微載體以油相溶液為載體，包含引發(fā)劑和兩種或兩種以上的成膠材料的水相溶液分散在所述油相溶液中，通過改變不同成膠材料之間的濃度比，形成密度編碼的水凝膠微載體。其制備方法為將兩種或兩種以上不同濃度比的成膠材料與引發(fā)劑混合得到水相溶液；將表面活性劑和TEMED溶于油介質(zhì)中得到油相溶液，將水相溶液包裹在油相溶液中，形成水凝膠液珠，將水凝膠液珠固化成密度編碼的水凝膠微載體。本發(fā)明的水凝膠微載體可以實現(xiàn)對疾病相關蛋白的多重檢測和腫瘤源性外泌體的可視化檢測，具有譯碼簡單，檢測成本低等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)學檢測領域，具體涉及一種水凝膠微載體及其制備方法和應用。

背景技術

隨著生物醫(yī)學的迅速發(fā)展，在疾病檢測、藥物發(fā)現(xiàn)等領域都需要進行高通量的生物分析。雖然平面芯片技術被廣泛的應用在高通量分析中，但他們在反應速度上有一定限制，在可重復性和可靠性上有一定局限性。懸浮陣列是另外一項替代策略，探針分子載體則可以自由散布到反應體系中，不受空間位置的限制。

對于懸浮陣列，主要有兩個關鍵問題。一個是需要對流動載體進行編碼。近年來各種新型的編碼載體相繼出現(xiàn)并得到了廣泛應用。其中聚合物微球作為一種固相載體具有顯著的優(yōu)勢，比如比表面積大、可以通過攪拌等輔助手段加快反應速度、表面結(jié)合的分子在反應后可以從溶液分離出來等等。目前，傳統(tǒng)的載體編碼方法通常是基于微球的光學性質(zhì)，但由于熒光編碼方法易被光漂白，并且易受生物樣本中強烈的自發(fā)熒光影響，熒光發(fā)射光譜范圍寬的特性也極大地限制了其編碼能力。因此，更加簡單和集成的編碼技術將為生物醫(yī)學應用帶來廣闊前景。

此外，目標分子的分析是懸浮載體技術中另一個重要部分，通常通過標記在生物分子上的標記物質(zhì)來檢測。而這些目標分子通常就是指腫瘤標志物。它通常是指當人體產(chǎn)生癌變細胞后，癌細胞的新陳代謝與正常細胞會有很大的差別。同時癌細胞也會產(chǎn)生區(qū)別于正常細胞的小分子物質(zhì)，如酶、激素、抗原、多肽和小分子RNA等。定期對這些腫瘤標志物進行檢測可以極大地提高患者的生存機會。目前，醫(yī)學上對腫瘤進行檢測的傳統(tǒng)手段是組織活檢，它主要通過腫瘤組織切片實現(xiàn)。然而，它們是侵入性的，不能用于腫瘤的早期診斷或跟蹤疾病的預后和治療反應。近年來，液體活檢作為腫瘤檢測的一顆新星，己被廣泛應用于腫瘤的早期診斷。它包括從患者體內(nèi)提取體液以及腫瘤相關生物分子的分析，如：疾病相關蛋白、miRNA、循環(huán)腫瘤細胞(CTCs)和外泌體。值得注意的是，腫瘤標志物的含量水平來定量評估癌癥不是單一的。亦即細胞發(fā)生某一種癌變后。其對應的腫瘤標志物可能有兩種或者兩種以上，在多個腫瘤標志物標識下，才能精確診斷癌癥。因此，發(fā)展一種能夠同時檢測多種腫瘤標志物的分析方法，在癌癥的早期預警與診斷方面有及其重要的意義。

適配體，是一小段能夠特異性結(jié)合目標靶分子的核苷酸序列，通常包含20～50個核苷酸長度。與傳統(tǒng)的免疫結(jié)合作用相比，適配體與目標靶分子的結(jié)合強度與抗原抗體的結(jié)合強度相當，甚至前者之間的親和性要大于后者，并且適配體能夠大批量地合成，且其制得方法比較簡易。近年來，有研究表明，當適配體的目標靶分子為蛋白質(zhì)或者多肽時，其結(jié)合能力要強于DNA與DNA之間堿基互補配對的強度。因此，當目標靶分子存在時，適配體與其互補序列之間的堿基互補配對作用將會遭到破壞，利用這一點不僅可以實現(xiàn)目標物的特異性識別，還可以把目標分子的信號轉(zhuǎn)化為DNA序列的信號從而進行檢測。