[發明專利]一種基于分子化學趨向位移的親合力分析技術

在審

• 申請號: 202010985897.3
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112113942A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 鄧盛元;康凱;馬科鋒;李斌;李大力
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/84
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種基于分子化學趨向位移的親合力分析技術，其特征在于，包括觀測平臺、流場配置、計量方法和分析流程；

所述的觀測平臺包括光學成像系統和其搭載的微流控芯片；

所述的流場配置包括受體、配體在不同溶液中的濃度和不同溶液的粘度，不同溶液流進微流控芯片的微通道入口的順序和不同溶液的跨層流濃度梯度；

所述的計量方法包括物理參數的定義、圖像統計算法以及數值擬合原理。

2.根據權利要求1所述基于分子化學趨向位移的親合力分析技術，其特征在于，所述的光學成像系統包括倒置顯微鏡、sCMOS相機和LED光源；LED光源發出的入射光通過倒置顯微鏡的熒光激發塊經物鏡聚焦于微流控芯片底部，sCMOS相機定時拍攝成像照片。

3.根據權利要求1所述基于分子化學趨向位移的親合力分析技術，其特征在于，所述的受體為天然酶輔基的卟啉化合物；所述受體為金屬卟啉衍生物和類似物；所述受體包括ZnTSPP和FeTSPP。

4.根據權利要求1所述基于分子化學趨向位移的親合力分析技術，其特征在于，所述的配體為組氨酸類似物；所述配體為有機胺；所述配體包括咪唑、1-甲基咪唑、吡啶、4-胺基吡啶和對二氮雜苯。

5.根據權利要求1所述基于分子化學趨向位移的親合力分析技術，其特征在于，受體溶液、配體溶液、受體配體混合溶液由受體、配體、受體和配體溶解在緩沖液中得到；所述緩沖液為PBS緩沖液或磷酸鹽緩沖溶液。

6.根據權利要求1所述基于分子化學趨向位移的親合力分析技術，其特征在于，所述的微流控芯片包括Ψ型紋樣的PDMS微通道，設有3個入口、1個合流點、1個反應室和1個出口。

7.根據權利要求1所述基于分子化學趨向位移的親合力分析技術，其特征在于，所述的配體溶液濃度范圍為0至100mM；受體溶液濃度小于受體與特定配體的解離平衡常數的0.01倍；受體溶液和配體溶液在25℃的動力學粘度與空白緩沖液的相對相差不超過10％；所述受體溶液、配體溶液、受體配體混合溶液均符合層流的雷諾數要求。所述受體配體混合溶液中配體濃度范圍為0～100mM，受體濃度小于受體與特定配體的解離平衡常數的0.01倍。

8.根據權利要求1所述基于分子化學趨向位移的親合力分析技術，其特征在于，所述不同溶液流進微流控芯片的微通道入口的順序為從左至右，包括“配體/受體/緩沖液”和“緩沖液/受體配體混合溶液/緩沖液”兩種配置方案。

9.根據權利要求1所述基于分子化學趨向位移的親合力分析技術，其特征在于，所述的跨層流濃度梯度由反應室的幾何尺寸、體積流速、溶質擴散系數共同決定，各參數范圍是：反應室的寬為234～360μm、高為50～150μm、長為0.5～4cm，體積流速為10～100μL/h，溶質擴散系數為(3.9～15.5)×10^-6cm²·s^-1。所述的物理參數包括受體的橫向化學趨向位移、配體的濃度和配體的配位數。所述的圖像統計算法用于統計出受體向特定濃度配體的趨化位移值，依次包括光強采集、背景扣除、組間平均、歸一化、第一累積量力矩和第二累積量方差計算和與對照組做差。所述的數值擬合原理是Langmuir等溫吸附方程，包括單位點結合和多位點分步結合兩種非線性擬合模型。

10.根據權利要求1至9任一項所述基于分子化學趨向位移的親合力分析技術，其特征在于，所述分析流程包括以下步驟：

步驟1：配制受體溶液、配體溶液、受體配體混合溶液和緩沖液；

步驟2：先用緩沖液潤洗微通道，再按不同溶液流進微流控芯片的微通道入口的順序的配置方案，將不同溶液通入微流控芯片的指定入口；

步驟3：打開LED光源，激發受體產生光致發光，經物鏡傳遞至sCMOS相機，周期性地捕捉已達擴散穩態的受體在接近出口處的熒光圖像，將其通過圖像采集卡傳輸到計算機上經軟件采用所述圖像統計算法處理分析橫向光強分布。