基于热泳对VEGF受体的检测系统及方法技术方案

一种基于热泳对VEGF受体的检测系统及方法，包括：用以对待测者血液中细胞外囊泡进行加热的加热单元；设置在所述加热单元一侧的样品仓室单元；设置在所述样品仓室单元一侧的信号处理单元，所述信号处理单元对至少一种光信号参量进行获取，通过量化光参量并对其进行统计计算，获取单一种类蛋白表达强度。本发明专利技术通过使用适体或抗体对患者血液细胞中的细胞外囊泡进行光标记，并使用检测单元对光标记中的光参量进行检测和处理，通过量化光参量并对其进行统计计算，能够快速准确的得出细胞外囊泡的表达蛋白强度，检测精度高。

【技术实现步骤摘要】
基于热泳对VEGF受体的检测系统及方法
本专利技术涉及癌症诊断
，尤其涉及一种基于热泳对VEGF受体的检测系统及方法。
技术介绍
血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor，VEGF)，又称血管通透因子(vascularpermeabilityfactor，VPF)是一种高度特异性的促血管内皮细胞生长因子，具有促进血管通透性增加、细胞外基质变性、血管内皮细胞迁移、增殖和血管形成等作用。血管内皮生长因子有5种不同的亚型，根据氨基酸的数目命名为：VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF189、VEGF206，其中VEGF165为VEGF主要存在形式。VEGF是高度保守的同源二聚体糖蛋白。二条分子量各为24kDa的单链以二硫键组成二聚体。VEGF分解的单体无活性,去除N2糖基对生物效应无影响,但可能在细胞分泌中起作用。由于mRNA不同的剪切方式，产生出分别VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF185、VEGF206等至少5种蛋白形式，其中VEGF121、VEGF145、VEGF165是分泌型可溶性蛋白，能直接作用于血管内皮细胞促进血管内皮细胞增殖，增加血管通透性在肾癌的发生发展中，缺氧诱导信号通路发挥着重要的作用，其信号的改变可以影响下游的VEGF通路，促进肿瘤血管生成，进而引起肿瘤进展。因此VEGF不但可作为预后判断的指标，也成为了肿瘤治疗的新靶点。研究表明,VEGF可作为肾癌分期、分级及预后判断的指标，为肾癌术后靶向药物或细胞因子辅助治疗提供依据，目前，针对VEGF及其相关受体的靶向药物，如索拉非尼、苹果酸舒尼替尼等，已成为晚期肾癌的一线治疗用药。因此，正确检测肾癌患者的VEGF表达情况至关重要。目前通常使用的VEGF检测方法有两种。一种是免疫组织化学方法，通过检测肾癌组织标本中的VEGF相关蛋白表达情况判定VEGF状态。另外一种方法是蛋白免疫印迹法(Westernblot)，特异性更高，目前临床应用亦越来越多。其中，免疫组织化学法(immunohistochemistry)是通过标记抗体与特异性抗原反应显色的组织化学法。应用抗原和抗体结合的原理，检测细胞内多肽、蛋白质等大分子物质的分布。蛋白免疫印迹法是将蛋白质转移到膜上，然后利用抗体进行检测。对已知表达蛋白，可用相应抗体作为一抗进行检测，对新基因的表达产物，可通过融合部分的抗体检测。蛋白免疫印迹法与Southern或Northern杂交方法类似，但WesternBlot采用的是聚丙烯酰胺凝胶电泳，被检测物是蛋白质，“探针”是抗体，“显色”用标记的二抗。经过PAGE分离的蛋白质样品，转移到固相载体(例如硝酸纤维素薄膜)上，固相载体以非共价键形式吸附蛋白质，且能保持电泳分离的多肽类型及其生物学活性不变。以固相载体上的蛋白质或多肽作为抗原，与对应的抗体起免疫反应，再与酶或同位素标记的第二抗体起反应，经过底物显色或放射自显影以检测电泳分离的特异性目的基因表达的蛋白成分。上述两种检测方法均是以肾癌组织为检测对象，尤其针对手术切除治疗的患者。但对于部分缺乏手术指征或存在手术禁忌症的肾癌患者(如晚期肾癌患者)，由于肿瘤组织无法切除，细针穿刺组织又容易造成肿瘤播散，VEGF表达状态的评估变得困难。中国专利公开号CN201610059535.5公开了一种肾癌患者外周血VEGF的检测方法，其利用膜过滤装置分离获取晚期肾癌患者外周血中的CTC；运用细胞蜡块技术制作薄层切片，进而检测肾癌患者VEGF基因表达情况。由此可见，所述检测方法存在以下问题：第一、在检测前需要对抽取的血液进行预处理，操作繁琐，要求精度高，少许偏差就会对测量结果造成影响。第二、所述检测方法中在利用膜将肿瘤细胞和血液细胞分离后，过滤膜上仍会存在非肿瘤细胞，这样会对后续的测量造成影响，使测量结果产生偏差。第三、在CTC蜡块薄层切片制成后，需要进行进行多次浸泡和冲洗，操作繁琐，检测时间长。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种基于热泳对VEGF受体的检测系统及方法，用以克服现有技术中检测方法由于检测参量的局限性导致检测精度低的问题。一方面，本专利技术提供一种基于热泳对VEGF受体的检测系统，包括：用以对待测者血液中的细胞外囊泡进行加热的加热单元；设置在所述加热单元一侧，用以装载细胞外囊泡的样品仓室单元，所述样品仓室单元内细胞外囊泡中VEGF受体能够与适体或抗体发生特异性结合而标记光信号，在所述加热单元对所述样品仓室单元加热后，所述样品仓室单元内产生热泳效应及对流，将细胞外囊泡汇聚在所述样品仓室单元内温度较低的一侧；设置在所述样品仓室单元远离所述加热单元的一侧，用以放大和反射光信号的信号放大单元，所述信号放大单元会将光信号反射至指定位置；设置在所述样品仓室单元一侧，用以对放大后的光信号进行采集和计算的信号处理单元，所述信号处理单元对至少一种光信号参量进行获取，通过量化光参量并对其进行统计，获取单例细胞外囊泡中VEGF受体的表达强度均值。进一步地，所述化学发光的过程为：先将带有发光催化物的适体或抗体与细胞外囊泡一同孵育，通过特异性结合将发光催化物标记在细胞外囊泡表面上，并在将细胞外囊泡移入样品仓室单元时向其内部添加发光底物，通过发光底物在发光催化物催化作用下达到激发态，在转化为基态过程中释放光能以使细胞外囊泡表面标记光信号。进一步地，所述加热单元为设有聚焦装置的激光加热器，通过改变焦点以调节具体加热位置。进一步地，所述样品仓室单元设置在所述加热单元一侧，用以装载所述细胞外囊泡和适体或抗体，包括设置在所述加热单元一侧，用以吸收所述加热单元热量的第一导热面；设置在所述第一导热面下方，用以吸收所述加热单元热量的第二导热面；设置在所述第一导热面与第二导热面之间且在中心开设有通孔，用以装载细胞外囊泡的垫片。进一步地，所述第一导热面和第二导热面均为透明材质，且第二导热面的导热性高于第一导热面的导热性。进一步地，所述信号放大单元设置在所述样品仓室单元远离所述加热单元的一侧，用以放大细胞外囊泡表面的光信号，包括：设置在所述第二导热面远离所述加热单元的一侧，用以观察光信号的物镜；设置在所述物镜远离所述加热单元的一侧并与所述物镜呈一定夹角，用以反射光标记的采集反光镜；设置在所述物镜远离所述加热单元的一侧并与所述物镜呈一定夹角，用以反射光源的放大反光镜；设置在所述放大反光镜一侧，用以为光标记提供放大光源的观测光源。进一步地，所述信号处理单元根据检测装置需要检测的光参量，为CCD相机、照度计、分光计、单色器、sCMOS、EMCCD、PMT中的一种或多种。进一步地，所述检测系统还可用于检测VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF189、VEGF206以及其他氨基酸数目的VEGF受体。另一方面，本专利技术提供一种基于热泳对VEGF受体的检测方法，包括：获取指定细胞中的细胞外囊泡，将其与带有光标记的适体或抗体一同孵育，通过适体或抗体与细胞外囊泡中VEGF受体进行特异性结合，以将细胞外囊泡表面标记上光；将孵育后的细胞外囊泡放入样品仓室单元，并对样品仓室单元加热以产生热泳效应和对流，将细胞外囊泡汇聚在所述样品仓室单元内的低温一侧，以放大细胞外囊泡上的光信号，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于热泳对VEGF受体的检测系统，其特征在于，包括：用以对待测者血液中的细胞外囊泡进行加热的加热单元；设置在所述加热单元一侧，用以装载细胞外囊泡的样品仓室单元，所述样品仓室单元内细胞外囊泡中VEGF受体能够与适体或抗体发生特异性结合而标记光信号，在所述加热单元对所述样品仓室单元加热后，所述样品仓室单元内产生热泳效应及对流，将细胞外囊泡汇聚在所述样品仓室单元内温度较低的一侧；设置在所述样品仓室单元远离所述加热单元的一侧，用以放大和反射光信号的信号放大单元，所述信号放大单元会将光信号反射至指定位置；设置在所述样品仓室单元一侧，用以对放大后的光信号进行采集和计算的信号处理单元，所述信号处理单元对至少一种光信号参量进行获取，通过量化光参量并对其进行统计，获取单例细胞外囊泡中VEGF受体的表达强度均值。

【技术特征摘要】
1.一种基于热泳对VEGF受体的检测系统，其特征在于，包括：用以对待测者血液中的细胞外囊泡进行加热的加热单元；设置在所述加热单元一侧，用以装载细胞外囊泡的样品仓室单元，所述样品仓室单元内细胞外囊泡中VEGF受体能够与适体或抗体发生特异性结合而标记光信号，在所述加热单元对所述样品仓室单元加热后，所述样品仓室单元内产生热泳效应及对流，将细胞外囊泡汇聚在所述样品仓室单元内温度较低的一侧；设置在所述样品仓室单元远离所述加热单元的一侧，用以放大和反射光信号的信号放大单元，所述信号放大单元会将光信号反射至指定位置；设置在所述样品仓室单元一侧，用以对放大后的光信号进行采集和计算的信号处理单元，所述信号处理单元对至少一种光信号参量进行获取，通过量化光参量并对其进行统计，获取单例细胞外囊泡中VEGF受体的表达强度均值。2.根据权利要求1所述的基于热泳对VEGF受体的检测系统，其特征在于，所述化学发光的过程为：先将带有发光催化物的适体或抗体与细胞外囊泡一同孵育，通过特异性结合将发光催化物标记在细胞外囊泡表面上，并在将细胞外囊泡移入样品仓室单元时向其内部添加发光底物，通过发光底物在发光催化物催化作用下达到激发态，在转化为基态过程中释放光能以使细胞外囊泡表面标记光信号。3.根据权利要求1所述的基于热泳对VEGF受体的检测系统，其特征在于，所述加热单元为设有聚焦装置的激光加热器，通过改变焦点以调节具体加热位置。4.根据权利要求1所述的基于热泳对VEGF受体的检测装置，其特征在于，所述样品仓室单元设置在所述加热单元一侧，用以装载所述细胞外囊泡和适体或抗体，包括设置在所述加热单元一侧，用以吸收所述加热单元热量的第一导热面；设置在所述第一导热面下方，用以吸收所述加热单元热量的第二导热面；设置在所述第一导热面与第二导热面之间且在中心开设有通孔，用以装载细胞外囊泡的垫片。5.根据权利要求4所述的基于热泳对VEGF受体的检测系统，其特征在于，所述第一导热面和第二导热面均为透明材质，且第二导热面的导热性高于第一导热面的导热性。6.根据权利要求1所述的基于热泳对VEGF受体的检测系统，其特征在于，所述信号放大单元设置在所述样品仓室单元远离所述加热单元的一侧，用以放大细胞外囊泡表面的光信号，包括：设置在所述第二导热面远离所述加热单元的一侧，用以观察光信号的物镜；设置在所述物镜远离所述加热单元的一侧并与所述物镜呈一定夹角，用以反射光标记的采集反光镜；设置在所述物镜远离所述加热单元的一侧并与所述物镜呈一定夹角，用以反射光源的放大反光镜；设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙佳姝，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：北京,11