[發明專利]P140靶向光學-磁性粒子成像細胞特異性融合裝置

有效

• 申請號: 202011186626.8
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112326776B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發明（設計）人: 鐘江宏;鄭嬋鈺;田捷
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N27/72
• 分類號: G01N27/72
• 代理公司: 北京航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

1.一種P140靶向光學-磁性粒子成像細胞特異性融合裝置，其特征在于：包括多模態納米分子探針生成模塊、多模態納米粒子分子探針植入模塊、成像模塊、標記細胞收集模塊和檢測分析模塊；

所述多模態納米分子探針生成模塊首先采用熒光染料修飾磁性納米粒子得到光學標記的磁性納米粒子，再將磁性納米粒子與P140肽相結合，得到多模態納米分子探針；

所述多模態納米粒子分子探針植入模塊將多模態納米分子探針植入待成像樣本；

所述成像模塊采用磁性粒子成像儀器對待成像樣本進行在體成像，獲取復雜組織特異性的多模態納米分子探針的動態分布信息；

所述標記細胞收集模塊根據動態分布信息，分離特定組織，采用磁性細胞分選儀，純化并收集該特定組織內多模態納米分子探針標記的細胞；

所述檢測分析模塊采用細胞分析儀，檢測標記的細胞亞群，并提取免疫細胞亞群的單細胞多組學特征。

2.根據權利要求1所述的P140靶向光學-磁性粒子成像細胞特異性融合裝置，其特征在于：所述熒光染料為AF647、BV421、Apc-H7、或BV501。

3.根據權利要求1所述的P140靶向光學-磁性粒子成像細胞特異性融合裝置，其特征在于：所述磁性納米粒子包含Fe₃O₄、FeO、γ-Fe₂O₃或FeCo。

4.根據權利要求1所述的P140靶向光學-磁性粒子成像細胞特異性融合裝置，其特征在于：所述多模態納米分子探針生成模塊通過磁性納米粒子表面的功能分子中性抗生物素蛋白與生物素共軛標記的P140肽相結合，形成多模態納米分子探針。

5.根據權利要求1所述的P140靶向光學-磁性粒子成像細胞特異性融合裝置，其特征在于：所述成像模塊采用磁性粒子成像儀器，通過感應電壓U_n(t)反映多模態納米分子探針的動態分布信息；

在體成像信息根據如下計算方法實現：

首先，建立與線圈中心軸相互平行的x軸，并在此基礎上建立與之垂直的y、z軸，完成三維坐標系的建立；

其中，Z表示磁性納米粒子的響應磁場強度，為單個磁性粒子的飽和磁矩，d為磁性粒子粒徑，為磁性粒子的飽和磁化強度，T為絕對溫度，μ₀表示真空磁導率，m為磁性粒子的濃度，α為朗之萬參數，且

其中k_B為波爾茨曼常數，W為外加磁場強度；

MPI使用的磁場由時變驅動場W^D(t)和靜態梯度場W^S(x)的疊加，令靜態梯度場W^S(x)為均勻的，則W^S(x)＝Qx，x表示在靜態梯度場中坐標系對應的坐標值，Q表示施加的梯度磁場強度，Q_x、Q_y、Q_z分別代表X、Y、Z方向的磁場梯度，而磁場梯度Δx為成像分辨率，時變驅動場W^D(t)周期長度為T_D，對于零磁場點FFP的位置，用X^FFP＝-Q^(-1)W^D(t)來表示零磁場點FFP的坐標；MPI中的電壓信號U_n(t)表示為

其中，R代表實數集且x∈R，R³是代表三維激勵磁場中的實數集且x∈R³；t代表時間；

其中s_n(x,t)n∈{1，2，3}表示依賴于空間和時間的系統數，m(x)是空間SPIO分布，g_n是第n個接收線圈的感應率，z表示一個納米粒子的磁矩，表示朗之萬函數，表示相對于第n個接收線圈的多維朗之萬(Langevin)函數，因子x_n^FFP(t)表示FFP的第n個坐標，x_n是第n個空間坐標。

6.根據權利要求1所述的P140靶向光學-磁性粒子成像細胞特異性融合裝置，其特征在于：所述標記細胞收集模塊純化并收集的為單細胞懸液。