[發(fā)明專利]一種新型單細胞western blot的微流控芯片

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• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113617403A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設計）人: 丁顯廷;謝海洋;丁屹;李山鶴;朱大為
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N27/447;G01N33/53
• 代理公司: 上海旭誠知識產(chǎn)權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發(fā)明公開了一種新型單細胞western blot的微流控芯片，涉及生物技術領域，微流控芯片包括：邊梁、整流柱、導流三角、細胞捕獲欄、基板；基于單縫微阱單細胞捕獲結構，包括可分離的滑動芯片結構，微流控芯片的主體為開放式結構，上方覆蓋一層透明玻璃，形成閉合微流控通道。本發(fā)明既有閉合微流控通道的高細胞捕獲率優(yōu)勢，又兼容單細胞western原有的開放式的蛋白質電泳。

技術領域

本發(fā)明涉及生物技術領域，尤其涉及一種新型單細胞western blot的微流控芯片。

背景技術

蛋白質印跡術(Western Blot)是細胞與分子生物學和免疫遺傳學中常用的一種蛋白測定方法。具體流程是通過使用凝膠電泳分離樣品中的蛋白質，隨后將蛋白質轉移到膜(典型地，硝酸纖維素或PVDF)，接著用對靶蛋白質具有特異性的抗體探測來檢測樣品中的蛋白質。由于蛋白是經(jīng)過電泳分離后再進行抗體結合反應，故較少受到抗體交叉反應性的影響。因此，即使在復雜的樣品如細胞裂解物中，也能夠清楚地區(qū)分靶上和靶外信號。然而，傳統(tǒng)的蛋白印跡方法中所測定的結果是基于大量細胞樣品的蛋白平均表達水平，其結果掩蓋了單個細胞蛋白的表達量的特殊性和多樣性。Hughes和Herr提出一種單細胞的蛋白質印跡術(Single-cell western blot)，采用基于N-(3-((4-benzoylphenyl)formamido)propyl)methacrylamide(BPMAC)光敏型凝膠原位固定電泳分離后的蛋白進行免疫印跡，在一塊微芯片上實現(xiàn)數(shù)千個單細胞蛋白質表達水平的測定和細胞異質性的研究。

現(xiàn)有的單細胞的蛋白質印跡術(Single-cell western blot)基于微孔陣列的單細胞痕量蛋白檢測方式，其含有5個基本步驟：(1)細胞重力沉降到微孔中；(2)每個微孔中細胞的化學裂解；(3)通過聚丙烯酰胺凝膠對每一個單細胞溶解產(chǎn)物進行電泳分離；(4)將凝膠暴露在紫外光下，將蛋白質印跡固定到凝膠基質上；(5)對固定化蛋白凝膠進行免疫探測。因為在抗體標記之前，蛋白質按質量分開，所以scWBs消除了由于抗體交叉反應和非特異性結合而產(chǎn)生的假陽性信號。

單細胞western blot結合了SDS-PAGE的分子篩效應，通過蛋白質的分子量和抗原抗體識別雙重驗證，保證了檢測的特異性，同時可檢測細胞表面蛋白、跨膜蛋白、胞內及核內的蛋白，可區(qū)分經(jīng)表觀遺傳修飾蛋白。但基于微孔陣列的重力落孔方式捕獲單細胞，存在細胞利用率低，微孔落孔率低，孔內單細胞達成率低，難以應用于稀有細胞類群的單細胞蛋白質分析，例如，循環(huán)腫瘤細胞(1-10個細胞/毫升血液)。

因此，本領域的技術人員致力于開發(fā)一種新型單細胞western blot的微流控芯片,能夠實現(xiàn)高細胞利用率、高微孔落孔率、高單細胞達成率。

發(fā)明內容

有鑒于現(xiàn)有技術的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是如何既有閉合微流控通道的高細胞捕獲率優(yōu)勢，又兼容單細胞western原有的開放式的蛋白質電泳。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種新型單細胞western blot的微流控芯片，所述微流控芯片包括：邊梁、整流柱、導流三角、細胞捕獲欄、基板；所述微流控芯片基于單縫微阱單細胞捕獲結構，所述微流控芯片包括可分離的滑動芯片結構，所述微流控芯片的主體為開放式結構。

進一步地，所述基板為透明玻璃。

進一步地，所述邊梁、所述整流柱、所述導流三角、所述細胞捕獲欄由4％SDS-PAGE膠制成。

進一步地，所述細胞捕獲欄的樣式包括：單縫欄、U型欄和雙縫欄。

進一步地，所述微流控芯片的上方覆蓋一層透明玻璃，形成閉合微流控通道。

進一步地，所述微流控芯片能夠同時非選擇性捕獲細胞，包括不同細胞周期的細胞和不同細胞活性的細胞。

一種的新型單細胞western blot的微流控芯片的工作流程，包括以下步驟：