[發明專利]單細胞器質譜檢測方法、檢測裝置

在審

• 申請號: 202110546570.0
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113281441A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 熊偉;朱洪影;倉春蕾
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01N30/06
• 分類號: G01N30/06;G01N30/72
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

本發明公開一種單細胞器質譜檢測方法，所述方法包括將單細胞器膜片鉗技術與質譜技術進行結合，獲取單細胞器信息的方法。本發明還公開了一種單細胞器質譜檢測裝置。本發明將單溶酶體膜片鉗技術和電噴霧離子源質譜技術相結合，從而建立了單溶酶體質譜技術。膜片鉗技術可以檢測溶酶體膜上的離子通道或轉運體的活性，而電噴霧離子源質譜技術可以對代謝樣品進行及時的分析。用溶酶體膜片鉗技術記錄溶酶體的電信號后，再對溶酶體內容物進行采樣用于質譜檢測，從而定量分析溶酶體內容物成分，且樣品不需要預處理。此方法實現了溶酶體功能和代謝狀態的同時檢測。相對于傳統的溶酶體勻漿的分析方法，單溶酶體質譜技術更能如實地反映溶酶體的代謝狀態。

技術領域

本發明涉及細胞器分析技術領域，具體為一種單細胞器質譜檢測方法、檢測裝置。

背景技術

溶酶體是真核細胞內單層膜包被的囊泡狀細胞器，可以降解細胞內的生物大分子。溶酶體是異質性的，所以對于進一步揭示溶酶體的功能調控，開展單個溶酶體代謝的研究是必要的。現有技術研究細胞器代謝的方法主要采用的方法是通過差速離心或密度梯度離心將細胞器分離純化出來，再對其勻漿后進行成分鑒定。此方法將溶酶體長時間暴露于非細胞環境，易造成樣品損失及代謝副產物的產生。Kelly,B.M.等人發現溶酶體是異質性細胞器，它的形態、大小、活性及功能各不相同，這種分析方法也掩蓋了溶酶體個體之間的代謝差異。

Liu,B.等人研究發現可以利用膜片鉗技術通過在單個溶酶體上同時記錄電信號來檢測溶酶體膜上的離子通道或轉運體的活性，但是無法對單個溶酶體內容物進行定性定量分析。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種單細胞器質譜檢測方法，來解決現有技術不能對細胞器的內容物進行有效檢測分析的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種單細胞器質譜檢測方法，所述方法包括將單細胞器膜片鉗技術與質譜技術進行結合，獲取單細胞器信息的方法。

進一步，所述單細胞器信息包括單細胞內容物的成分信息。

進一步，所述的單細胞器質譜檢測方法，包括以下步驟：

步驟一、采用單細胞器膜片鉗技術獲取單細胞器中的內容物；

步驟二、對步驟一獲取的單細胞器中的內容物進行質譜檢測。

進一步，所述步驟一的單細胞器膜片鉗技術包括以下步驟：通過施加負壓，將單細胞器中的內容物吸入電極，來獲得單細胞器中的內容物；其中，電極尖端長度為5-10mm、尖端開口直徑為0.1-2μm。

本發明的質譜取樣實驗中使用的玻璃微電極電極尖端長度為5-10mm、尖端開口直徑為0.1-2μm，以防止樣品被電極外液稀釋；質譜取樣的電極外液是模擬溶酶體所處的胞質離子環境。如此，可以獲得pL/min的噴霧速度并對物質的檢測具有較高的重現性和靈敏度，對于賴氨酸(LYS)，組氨酸(HIS)以及精氨酸(ARG)的檢測限分別是0.045μM，0.042μM和0.038μM。

進一步，本發明采用NH₄Cl電極內液，與傳統電極內液相比，提高了質譜檢測的信噪比，可以同時獲得電生理和質譜信號。

進一步，所述電極尖端長度為8mm、尖端開口直徑為0.5μm。

進一步，所述步驟一的單細胞器膜片鉗技術包括以下步驟：

步驟1)培養細胞；

步驟2)獲取步驟1)培養后細胞的單細胞器的電生理信息；

步驟3)對單細胞器的內容物進行提取。

進一步，步驟2)在采用電極對細胞器處理之前，進行細胞器的增大處理。

進一步，采用vacuolin-1對細胞進行處理，進行所述溶酶體的增大。