[發明專利]一種輔助懸浮細胞成像的系統及其使用方法和應用

在審

• 申請號: 202111232986.1
• 申請日: 2021-10-22
• 公開（公告）號: CN114002195A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 李鵬;崔元彬;姚瑤;胡朵
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院
• 主分類號: G01N21/63
• 分類號: G01N21/63;G01N21/01
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 邊人洲

本發明提供了輔助懸浮細胞成像的系統及其使用方法和應用。所述輔助懸浮細胞成像的系統包括功能化標記的磁性微球、功能化標記表面的細胞載體和磁場發生裝置；其中，所述細胞載體包括培養皿或載玻片；所述磁性微球的功能化標記物和所述細胞載體的功能化標記物具有特異性結合作用。本發明提供的輔助懸浮細胞成像的系統能夠在懸浮細胞外形不受到破壞的前提下，將懸浮細胞固定在平面內，對其進行染色，采用共聚焦顯微鏡進行拍攝能夠得到清晰、完整的細胞成像結果，從而獲得細胞的正常生理結構，且成本低廉，步驟簡便，可應用性強。

技術領域

本發明屬于生物成像技術和細胞生物學領域，具體涉及一種輔助懸浮細胞成像的系統及其使用方法和應用。

背景技術

激光共聚焦掃描顯微鏡(Confocal laser scanning microscope，CLSM)采用激光作掃描光源，逐點、逐行、逐面快速掃描成像。系統經一次調焦，將掃描限制在樣品的一個平面內，針對不同的調焦深度，獲得樣品不同深度層次的圖像，通過計算機分析和模擬，能夠顯示細胞樣品的立體結構。目前，激光共聚焦掃描顯微鏡已經廣泛應用于形態學、生理學、免疫學、遺傳學等分子細胞生物學領域。但由于激光共聚焦掃描顯微鏡是通過逐點、逐行、逐面掃描的方式來進行成像，因此必須保證成像時樣品在一個平面內固定不動，使得激光共聚焦掃描顯微鏡無法應用于懸浮細胞或活細胞的成像。

目前，懸浮細胞成像的技術方法主要有兩種：一是利用細胞涂片離心機使懸浮細胞在離心力的作用下靠近并緊貼在用明膠或者多聚賴氨酸處理的載玻片平面，但離心力的作用會使細胞形態發生改變從而影響對細胞精細結構的成像與觀察。二是將懸浮細胞添加到多聚賴氨酸或者明膠包被的培養皿中，通過重力作用，待懸浮細胞沉降到培養皿底部，進行細胞成像。但該方法穩定性不佳，在移動培養皿中仍會有大量懸浮細胞脫離培養皿底部。因此，有必要找到一種固定細胞的方法，同時不破壞細胞的原始形態，從而用于細胞成像。

CN108841385A公開了一種血液系統懸浮細胞光學成像的熒光鉑納米團簇的制備方法及應用。所述制備方法充分絡合鉑離子前體水溶液和胺類聚合物，制備出熒光鉑納米團簇粗產物，離心及透析后，得到水溶性熒光鉑納米團簇。所述鉑納米團簇作為熒光標記物首次擴展到血液系統懸浮細胞的光學成像中，對于實現血液系統疾病的早期識別、診斷具有重大意義。但該研究并沒有解決懸浮細胞成像的問題。

CN103175723A公開了一種激光共聚焦掃描顯微鏡高分子纖維可視化的制備方法。所述高分子纖維通過熒光標記，并接種細胞，隨后進行細胞成像，在高分子纖維的承托，圖像更有空間感與真實感可以在同一時間，觀察活細胞在高分子纖維上的數量、分布和形態。但該研究無法觀察確定的焦平面內活細胞的形態。

CN102621117A公開了一種活細胞激光掃描共聚焦顯微成像系統，包括激光掃描共聚焦顯微鏡和熒光信號采集裝置，所述熒光信號采集裝置包含培養皿，培養皿的底部設置培養皿底板；所述激光掃描共聚焦顯微鏡的物鏡位于培養皿底板的正下方。所述系統結構緊湊、精度高，能有效提高激光掃描共聚焦顯微鏡的熒光信號采集效率、降低了光毒性和光漂白程度。但該研究同樣沒有解決懸浮細胞本身難以固定而導致成像質量差的問題。

基于以上研究，可以看到，目前的研究大多通過提高熒光采集效率來提高細胞成像的效果，但并不能解決活的懸浮細胞由于難以固定導致成像質量差的問題。因此，找到一種有效固定活的懸浮細胞的方法，同時保證細胞的良好的形態，對懸浮細胞和活細胞的成像具有重大的現實意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種輔助懸浮細胞成像的系統及其使用方法和應用。所述輔助懸浮細胞成像的系統可以通過功能化標記的磁性微球標記活的懸浮細胞，隨后與功能化標記表面的細胞載體進行特異性結合，從而將活的懸浮細胞快速固定在表面進行成像觀察，能夠保證懸浮細胞的原始形態，獲得其正常生理結構。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：