一种流式细胞多谱分析仪及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种流式细胞多谱分析仪及其使用方法，其包括进样模块、光谱检测模块、电离室、质谱检测模块以及数据处理模块；所述进样模块将输出的连续液流传输至所述光谱检测模块内进行处理后，连续液流传输至所述电离室内，经所述光谱检测模块处理后得到的电信号传输至所述数据处理模块；所述电离室处理后得到的离子进入所述质谱检测模块进行处理，处理后的结果传输至所述数据处理模块；所述数据处理模块将接收到的全部数据进行整合。本发明专利技术联合光谱分析和质谱分析实现细胞蛋白质、代谢物等多维度信息的多谱学高通量检测。本发明专利技术可以广泛在细胞分析技术领域中应用。泛在细胞分析技术领域中应用。泛在细胞分析技术领域中应用。

【技术实现步骤摘要】
一种流式细胞多谱分析仪及其使用方法


[0001]本专利技术涉及一种细胞分析
，特别是关于一种流式细胞多谱分析仪及其使用方法。

技术介绍

[0002]对细胞进行逐一分析有助于挖掘被群体细胞平均化掩盖的差异。随着分析技术的不断发展，涌现了很多单细胞水平的分析技术，能够对单个细胞内重要的生物分子进行高通量分析。单细胞分析技术最初集中于发展能够准确测定细胞的单一种类的分子信息，如利用单细胞DNA测序等技术研究细胞基因组，用单细胞RNA测序等技术研究细胞转录组，用流式细胞仪等技术研究细胞的蛋白质表达，用质谱分析等技术研究细胞代谢组。
[0003]近年来，高通量、多组学分析成为目前单细胞分析领域中研究的热点，多组学分析有利于更加全面的了解一个细胞的分子信息、为揭示细胞间的差异性以及理解细胞内不同层次的生物分子间的相互关系等提供了可能。目前在蛋白和代谢组学联用方面的研究还在起步阶段，相关的分析方法还比较少。然而二者联用具有重要的意义，高通量的单细胞蛋白及代谢多组学分析能够建立免疫分型和代谢分型间的联系，分析特定免疫表型中的代谢异质性以及研究蛋白调控和代谢水平变化的相关性，对于理解生物样品中的表型差异、临床个性化治疗以及药物筛选等方面具有广泛的应用潜力。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种流式细胞多谱分析仪及其使用方法，其联合光谱分析和质谱分析实现细胞蛋白质、代谢物等多维度信息的多谱学高通量检测。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种流式细胞多谱分析仪，其包括进样模块、光谱检测模块、电离室、质谱检测模块以及数据处理模块；所述进样模块将输出的连续液流传输至所述光谱检测模块内进行处理后，连续液流传输至所述电离室内，经所述光谱检测模块处理后得到的电信号传输至所述数据处理模块；所述电离室处理后得到的离子进入所述质谱检测模块进行处理，处理后的结果传输至所述数据处理模块；所述数据处理模块将接收到的全部数据进行整合。
[0006]进一步，所述进样模块包括进样泵、进样池和聚焦流路；所述进样泵的输出端经所述进样池与所述聚焦流路的一端连接，所述聚焦流路的另一端与所述光谱检测模块的输入端连接。
[0007]进一步，所述进样泵采用恒压泵或恒流泵；所述进样池采用玻璃、塑料或金属材料制成；所述聚焦流路采用光学玻璃或石英管制成。
[0008]进一步，所述光谱检测模块包括第一流路、光源、透镜、色散棱镜、光电倍增管和电信号放大器；所述第一流路的一端与所述进样模块连接，由所述进样模块流出的连续液流进入所述第一流路内；所述光源发射的激发光经所述透镜会聚后，垂直照射在所述第一流路中的连续液流上激发产生荧光，产生的荧光经所述色散棱镜产生特定波长的荧光由所述
光电倍增管接收并转换成电信号，该电信号传输至所述电信号放大器放大后，传输至所述数据处理模块。
[0009]进一步，所述第一流路采用光学玻璃或石英管制成；所述光源采用弧光灯或激光，所述光源的波长范围为300～650nm。
[0010]进一步，所述电离室与所述第一流路的另一端连接，由所述第一流路将包含细胞的连续液流直接进入所述电离室内，经所述电离室处理形成离子后传输至所述质谱检测模块。
[0011]进一步，所述电离室采用气体辅助电喷雾的方式，实现在线的萃取和离子化，包括鞘流液注射泵、进样毛细管、鞘流液三通、鞘流液毛细管、气瓶、气路通道、气路三通、气路毛细管、高压直流电源和雾化锥口；
[0012]所述进样毛细管的一端与所述第一流路的另一端连接，所述进样毛细管的另一端与所述鞘流液三通的第一端连接，所述鞘流液三通的第二端与所述鞘流液注射泵连接，所述鞘流液三通的第三端经所述鞘流液毛细管与所述气路三通的第一端连接，所述气路三通的第二端经所述气路通道与所述气瓶连接，所述气路三通的第三端与所述雾化锥口连接，将离子经所述雾化锥口进入所述质谱检测模块中质谱分析器内；
[0013]所述高压直流电源与所述鞘流液三通连接，为所述鞘流液三通内的鞘流液施加电压形成喷雾。
[0014]进一步，所述质谱检测模块包括质谱分析器和计算机分析器；所述质谱分析器将接收到的离子分析处理后得到的结果，传输至所述计算机分析器内进行处理。
[0015]进一步，所述数据处理模块设置在所述计算机分析器上，用于将所述光谱检测模块和所述质谱检测模块得到的数据整合分析。
[0016]一种流式细胞多谱分析仪的使用方法，该方法基于上述流式细胞多谱分析仪实现，其包括：
[0017]将待测细胞悬液加入进样池，开启进样泵将细胞悬液稳定地引入聚焦流路中，经过聚焦后细胞在连续液流中呈单行排列，进入光学检测模块；
[0018]经过透镜聚焦整形后的光束垂直照射在第一流路中的连续液流上，激发产生的荧光经色散棱镜产生特定波长的荧光由光电倍增管捕获转换成电信号，该电信号经电信号放大器放大后被计算机分析器识别并分析处理，得到细胞生物学参数以及细胞上荧光标记的蛋白质的相对含量信息；
[0019]包含细胞的连续液流直接进入电离室，液滴或连续液流进入电离室后，被充分蒸发、离子化形成离子；
[0020]来自不同细胞的离子依次进入质谱检测模块，经过质谱分析器得到的结果由计算机分析器进行处理，得到来自细胞的质谱图，得到细胞中的代谢物/金属元素的种类和含量；
[0021]在数据处理模块中，将光谱检测模块和质谱检测模块得到的数据整合得到细胞的多维度、多组学数据。
[0022]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0023]1、本专利技术通过将光谱分析和质谱分析这两种原理不同的分析技术联用，可以获得细胞生理学特性、蛋白表达、代谢水平等多维度、多组学信息，从而更全面地了解细胞。
[0024]2、本专利技术采用流动进样、在线检测的原理，保证了细胞的检测通量，能够在短时间内实现大量细胞的检测。
附图说明
[0025]图1为本专利技术一实施例中的分析仪整体结构示意图；
[0026]图2a为本专利技术一实施例中对Hela细胞的质谱分析时，提取离子(m/z＝760)强度随时间变化情况图；
[0027]图2b为本专利技术一实施例中对Hela细胞的质谱分析时，单细胞的分子指纹图谱；
[0028]图2c为本专利技术一实施例中对Hela细胞的质谱分析时，提取离子强度与荧光信号对应情况图；
[0029]图3为本专利技术一实施例中的电离室结构示意图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流式细胞多谱分析仪，其特征在于，包括进样模块、光谱检测模块、电离室、质谱检测模块以及数据处理模块；所述进样模块将输出的连续液流传输至所述光谱检测模块内进行处理后，连续液流传输至所述电离室内，经所述光谱检测模块处理后得到的电信号传输至所述数据处理模块；所述电离室处理后得到的离子进入所述质谱检测模块进行处理，处理后的结果传输至所述数据处理模块；所述数据处理模块将接收到的全部数据进行整合。2.如权利要求1所述流式细胞多谱分析仪，其特征在于，所述进样模块包括进样泵、进样池和聚焦流路；所述进样泵的输出端经所述进样池与所述聚焦流路的一端连接，所述聚焦流路的另一端与所述光谱检测模块的输入端连接。3.如权利要求2所述流式细胞多谱分析仪，其特征在于，所述进样泵采用恒压泵或恒流泵；所述进样池采用玻璃、塑料或金属材料制成；所述聚焦流路采用光学玻璃或石英管制成。4.如权利要求1所述流式细胞多谱分析仪，其特征在于，所述光谱检测模块包括第一流路、光源、透镜、色散棱镜、光电倍增管和电信号放大器；所述第一流路的一端与所述进样模块连接，由所述进样模块流出的连续液流进入所述第一流路内；所述光源发射的激发光经所述透镜会聚后，垂直照射在所述第一流路中的连续液流上激发产生荧光，产生的荧光经所述色散棱镜产生特定波长的荧光由所述光电倍增管接收并转换成电信号，该电信号传输至所述电信号放大器放大后，传输至所述数据处理模块。5.如权利要求4所述流式细胞多谱分析仪，其特征在于，所述第一流路采用光学玻璃或石英管制成；所述光源采用弧光灯或激光，所述光源的波长范围为300～650nm。6.如权利要求4所述流式细胞多谱分析仪，其特征在于，所述电离室与所述第一流路的另一端连接，由所述第一流路将包含细胞的连续液流直接进入所述电离室内，经所述电离室处理形成离子后传输至所述质谱检测模块。7.如权利要求6所述流式细胞多谱分析仪，其特征在于，所述电离室采用气体辅助电喷雾的方式，实现在线的萃取和离子化，包括鞘流液注射泵、进样毛细管、鞘流液三通、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新荣，潘星宇，姚欢，张四纯，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：