本发明涉及磁泳,尤其涉及一种细胞表型分析芯片、制备方法及细胞类型识别方法。
背景技术:
1、细胞表型分析,指针对某种细胞群体的各类蛋白表达程度进行评估。不同的细胞以及处于不同时期的同种细胞表达同种蛋白的程度会有差异,同种细胞表达不同的蛋白也存在量的差异,种种差异构成了细胞表型的特异性。以细胞表型统计学结果构建的蛋白表达库可以实现细胞表型到细胞类型的关联,也就是说,通过分析细胞表型可以确定细胞类型,这一特性有助于细胞功能特性以及定向分化的研究,也可用于医疗临床诊断。
2、功能化磁珠,是一种用于生物分离的纳米材料,其核心是磁性纳米粒子,表面被功能化以实现特异性结合和分离目标物质。这种材料的特点在于其磁响应性和表面功能化,使其能够快速、高效地分离细胞、蛋白质、核酸等生物分子。功能化磁珠目前商用成熟,以包覆抗体的磁珠作为功能化主体可以使其结合于细胞表面,进一步地可以通过细胞磁性实现细胞蛋白表达的分析。然而相关研究涉及到微流体和磁性调控的学科交叉,尤其在磁场调控方面,目前的研究梯度区分不明显,导致调节精度差,很难对细胞表面结合磁珠量的差异实现区分,也即,已有的细胞表面功能化磁珠磁分选的方法准确性低下。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种细胞表型分析芯片、制备方法及细胞类型识别方法,通过磁场源和阵列化排列的软磁材料实现不同位置的软磁材料具有不同的磁场,形成了区分明显的磁性梯度。利用软磁材料的磁性梯度精细化划分细胞表型,并根据细胞表型识别细胞类型,提高细胞类型识别的准确性。
2、为了达到以上目的,第一方面,本发明提供一种细胞表型分析芯片制备方法,所述方法包括:形成阵列化排列的软磁材料,其中,所述阵列化排列的软磁材料中包括多个阵列化排列的软磁材料块,每一软磁材料块相同;形成流道结构;将所述流道结构与所述阵列化排列的软磁材料进行组装操作得到第一复合结构;在所述第一复合结构中所述流道结构的出口的斜上方位置设置磁场源,得到细胞表型分析芯片,其中,所述磁场源的轴线与所述流道结构的轴线方向平行。
3、可选的,所述形成阵列化排列的软磁材料包括:通过光刻和刻蚀工艺在软磁材料上形成所述阵列化排列的软磁材料,其中,所述阵列化排列的软磁材料的各软磁材料块之间的存在相同或不同的间距。
4、可选的,所述形成流道结构包括:在硅片抛面旋涂光刻胶,得到第一子复合结构;对所述第一子复合结构进行前烘处理;对前烘处理后的第一子复合结构进行曝光处理,得到第二子复合结构;对所述第二子复合结构进行后烘处理;对后烘处理后的第二子复合结构进行显影处理,得到第三子复合结构;对所述第三子复合结构进行坚膜处理;对进行坚膜处理后的第三复合子复合结构进行表面处理,得到第四子复合结构;将所述第四子复合结构进行脱模处理得到所述流道结构。
5、可选的,本发明提供的细胞表型分析芯片制备方法还包括:将所述阵列化排列的软磁材料贴附于基底上方,形成第二复合结构;其中,所述将所述流道结构与所述阵列化排列的软磁材料进行组装操作得到第一复合结构包括:将所述流道结构与所述第二复合结构进行组装操作得到所述第一复合结构。
6、可选的,所述将所述流道结构与所述第二复合结构进行组装操作得到所述第一复合结构包括:分别对所述第二复合结构的表面和所述流道结构的表面进行等离子处理;对进行等离子处理的所述第二复合结构的表面与进行等离子处理的所述流道结构的表面进行压紧操作并进行烘干处理,得到所述第一复合结构。
7、可选的,所述磁场源与所述阵列化排列的软磁材料中距离所述磁场源最近的软磁材料块的水平位置距离为450~550μm,所述磁场源与所述阵列化排列的软磁材料中距离所述磁场源最近的软磁材料块的高度距离为25~35mm。
8、可选的,所述阵列化排列的软磁材料中软磁材料块的宽度为180~220μm,所述阵列化排列的软磁材料中软磁材料块之间的间距为180~220μm。
9、第二方面,本发明提供一种细胞表型分析芯片,通过上述所述的细胞表型分析芯片的制备方法制备得到。
10、第三方面,本发明提供一种细胞类型识别方法,所述方法包括:将包含有细胞和磁珠溶液的溶液样品通入细胞表型梯度分析芯片,其中,磁珠溶液中磁珠表面结合有可以与细胞特异性结合的抗体,所述细胞表型梯度分析芯片为如上所述的细胞表型分析芯片;通过所述细胞表型梯度分析芯片中的磁场源和栅格结构软磁材料形成的磁性梯度捕获不同磁珠结合量的细胞得到细胞表型;根据细胞表型确定细胞类型。
11、可选的,所述通过所述细胞表型梯度分析芯片中的磁场源和栅格结构软磁材料形成的磁性梯度捕获不同磁珠结合量的细胞得到细胞表型包括:通过所述细胞表型梯度分析芯片中的磁场源和栅格结构软磁材料形成的磁性梯度捕获不同磁珠结合量的细胞得到细胞蛋白表达数据;根据所述细胞蛋白表达数据确定所述细胞表型。
12、可选的,所述根据细胞表型确定细胞类型包括:从蛋白表达库中匹配与所述细胞表型对应的细胞类型。
13、可选的,所述将包含有细胞和磁珠溶液的溶液样品通入细胞表型梯度分析芯片包括:将所述溶液样品在预设温度下进行摇晃孵育处理;将摇晃孵育处理后的溶液样品按照预设流速通入所述细胞表型梯度分析芯片。
14、可选的,本发明提供的细胞类型识别方法还包括:按照所述预设流速将缓冲液通入所述细胞表型梯度分析芯片。
15、本发明实施例提供的细胞表型分析芯片、制备方法及细胞类型识别方法,通过磁场源和阵列化排列的软磁材料实现不同位置的软磁材料具有不同的磁场,且软磁材料可以扩大磁场源对于当前位置的背景磁场,使得不同位置的软磁材料的磁场表现差异明显,形成了区分明显的磁性梯度。不同磁珠量的细胞可以被不同位置的软磁材料捕获,从而利用软磁材料的磁性梯度精细化划分细胞表型,并根据细胞表型识别细胞类型,提高细胞类型识别的准确性。
1.一种细胞表型分析芯片制备方法,其特征在于,所述方法包括:
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述形成阵列化排列的软磁材料包括:
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述形成流道结构包括:
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述方法还包括:
5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述将所述流道结构与所述第二复合结构进行组装操作得到所述第一复合结构包括:
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述磁场源与所述阵列化排列的软磁材料中距离所述磁场源最近的软磁材料块的水平位置距离为450~550μm,所述磁场源与所述阵列化排列的软磁材料中距离所述磁场源最近的软磁材料块的高度距离为25~35mm。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述阵列化排列的软磁材料中软磁材料块的宽度为180~220μm,所述阵列化排列的软磁材料中软磁材料块之间的间距为180~220μm。
8.一种细胞表型分析芯片,其特征在于,通过权利要求1-7中任一项所述的细胞表型分析芯片的制备方法制备得到。
9.一种细胞类型识别方法,其特征在于,所述方法包括:
10.如权利要求9所述的细胞类型识别方法,其特征在于,所述通过所述细胞表型梯度分析芯片中的磁场源和栅格结构软磁材料形成的磁性梯度捕获不同磁珠结合量的细胞得到细胞表型包括:
11.如权利要求9所述的细胞类型识别方法,其特征在于,所述根据细胞表型确定细胞类型包括:
12.如权利要求9所述的细胞类型识别方法,其特征在于,所述将包含有细胞和磁珠溶液的溶液样品通入细胞表型梯度分析芯片包括:
13.如权利要求12所述的细胞类型识别方法,其特征在于,所述方法还包括:
