[發明專利]一種分區域功能化修飾的微球及其應用

在審

• 申請號: 202210064083.5
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114371283A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 徐方成
• 申請（專利權）人: 廈門依加成科技有限公司
• 主分類號: G01N33/543
• 分類號: G01N33/543;G01N33/533;G01N33/532;C12N15/10;C12N7/02;C12N5/00;C12N1/02;C07K1/14
• 代理公司: 廈門致群財富專利代理事務所(普通合伙) 35224
• 代理人: 阮秋詠

本發明公開了一種分區域功能化修飾的微球，包括經磁性修飾的微球主體，所述微球主體表面設有若干環狀分區，所述環狀分區由上至下依次包括捕獲區、檢測區和重心調節區，所述捕獲區表面經生物活性修飾后具有捕獲生物顆粒或分子的表面活性，所述檢測區經熒光或量子點修飾后用于光學檢測，所述重心調節區表面鍍有比重大于所述微球主體的鍍層，所述重心調節區用于調節所述微球主體的重心使所述捕獲區保持朝上。本發明的微球可將單個或多個生物顆粒或分子的捕獲、檢測和分離集成于一體。

技術領域

本發明涉及生物材料技術領域，特別涉及一種分區域功能化修飾的微球及其應用。

背景技術

細胞、細菌、病毒、蛋白質、核酸等都具有顆粒特性，如細胞大小通常為2-50μm，細菌為0.5-2μm，病毒為15-200nm，蛋白和核酸為0.2-2nm。即使是同種生物顆粒之間也存在著差異，例如：100nm大小的新冠肺炎病毒，每個月能替換2個堿基，造成同種病毒不同顆粒之間存在差異。對于癌細胞來說，在癌變早期，大部分細胞是正常細胞，只有極個別細胞是癌變細胞；而在癌變晚期，癌變細胞明顯增多，有可能1萬個細胞里面就有1000個是癌變細胞。當前的檢測方法，采用大量細胞作為一個總體來研究，雖然能檢測到晚期的癌變，但無法用于早期癌變的精確檢測，而以單個生物顆粒作為研究對象，是生物學研究的一個重要趨勢，該方法能有效克服現有方法的不足。

單顆粒技術包括單顆粒的捕獲、檢測和分離，捕獲是指單顆粒從液體轉移到分離載體上，分離指的是將含有單顆粒的載體單獨轉移出來，而檢測則是觀察單顆粒捕獲過程、單顆粒轉移過程的信號跟蹤，要高通量低獲得單顆粒，必須將這幾個過程集成在一起。但由于病毒個體的尺寸絕大多數在15-200nm，非常微小，通常只能利用電子顯微鏡或者激光共聚焦熒光顯微鏡才能觀察，但無法用電子顯微鏡實現分離；細菌和細胞的尺寸雖然比病毒大一些，但現有的技術往往是通過培養皿的單菌落技術或者是光學顯微鏡下的微操縱等方法來獲得單細菌、單細胞，存在分離效率低、無法對微小的生物單顆粒進行分離的缺點。因此，需要尋找新的更加高效、廣譜的方法，以用于生物顆粒的分離、純化及檢測等。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種分區域功能化修飾的微球及其應用。

本發明采用以下技術方案：

一種分區域功能化修飾的微球，包括經磁性修飾的微球主體，所述微球主體表面設有若干環狀分區，所述環狀分區由上至下依次包括捕獲區、檢測區和重心調節區，所述捕獲區表面經生物活性修飾后具有捕獲生物顆粒或分子的表面活性，所述檢測區經熒光或量子點修飾后用于光學檢測，所述重心調節區表面鍍有比重大于所述微球主體的鍍層，所述重心調節區用于調節所述微球主體的重心使所述捕獲區保持朝上。

進一步地，所述捕獲區表面經氨基化、羧基化、羥基化、鏈霉親和素化、量子點修飾、抗體修飾或蛋白修飾中的任意一種生物活性修飾。

進一步地，所述捕獲區用于捕獲至少一個生物顆粒或分子，所述捕獲區的直徑為15nm-45μm。

進一步地，所述重心調節區占所述微球主體表面積的1/4-3/4，所述重心調節區的鍍層為金屬鍍層、金屬氧化物鍍層或無機物鍍層中的任意一種，所述鍍層的厚度為5-100nm。

進一步地，所述重心調節區的鍍層包括鉑鍍層、金鍍層、鉻鍍層、氧化鋁鍍層、氧化鈦鍍層或二氧化硅鍍層中的任意一種。

進一步地，所述微球主體的直徑為0.5-60μm。

進一步地，所述微球主體采用具有超順磁性的磁球。

進一步地，所述微球主體采用聚苯乙烯磁性微球、二氧化硅磁性微球或聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球中的任意一種。

一種分區域功能化修飾的微球的應用，所述微球用于至少一個生物顆粒或分子的捕獲、檢測或分離中的任意一種或幾種。