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一种基于微流控芯片制备时间分辨冷冻电镜样品的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:33670200 阅读:22 留言:0更新日期:2022-06-02 20:54
本发明专利技术公开了一种基于微流控芯片制备时间分辨冷冻电镜样品的方法及装置。通过设计微流控芯片,使生化反应的底物进入微流控芯片的反应通道,在反应发生后的不同时间点通过连接在反应通道不同位置处的输出通道将反应溶液引出,并通过枪头快速涂写或喷射在金属载网上,获取反应过程中不同时间点上的样品,然后快速进行冷冻制样,实现对时间分辨的样品进行冷冻电镜数据采集和分析。本发明专利技术使捕获生物样品短时间尺度(如微秒级)的中间状态成为可能,从而获得生物分子三维结构与构象分布随时间的演化特征。的演化特征。的演化特征。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微流控芯片制备时间分辨冷冻电镜样品的方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种具有时间分辨的冷冻电镜生物样品的制备技术,具体涉及一种通过设计微流控芯片获取不同时间点冷冻电镜样品的方法和装置,属于生物技术和实验设备领域。

技术介绍

[0002]冷冻电子显微镜技术是生物分子结构解析领域中应用最为广泛的重要方法之一,能够在接近天然状态下重建生物分子近原子分辨率的三维结构。冷冻电镜技术的工作流程一般分为实验样品的准备与图像数据的处理。其中,准备实验样品包括生物分子的纯化、冷冻样品的制备与电镜图像的获取等操作,对最终高分辨率结构的成功解析具有决定性作用。
[0003]传统的冷冻样品制备技术中,将纯化好的生物样品加载在金属载网上,使用滤纸吸去多余溶液后,快速插入液态乙烷中,在生物分子周围形成一层非晶态冰,用于保护样品,提高生物分子样品抗电子辐照损伤的能力。然而,生命体中的功能分子一般处于高度动态的非平衡过程中,具有非常复杂的动力学特征,因而其结构特征通常会在生化反应的不同时间点上呈现不同的信息,这类信息通过传统的冷冻制样方法是难以捕获的。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微流控芯片制备时间分辨冷冻电镜样品的方法,其特征在于,包括以下步骤:1) 设计并制备微流控芯片,所述微流控芯片设置有输入通道、反应通道和输出通道,其中多个输入通道汇集到反应通道,在反应通道的不同位置引出输出通道,输出通道通向位于微流控芯片侧面的输出口;2) 将位于微流控芯片侧面的每个输出口连接枪头,在枪头的喷涂方向上设置金属载网;3) 将不同反应底物通过不同输入通道输入微流控芯片,汇集到反应通道中进行混合并发生反应,在反应溶液流经反应通道的过程中,在不同时间点进入不同的输出通道,再通过输出通道经输出口由枪头涂写或喷射到金属载网上,得到不同时间点的反应样品;4) 将获取了不同时间点反应样品的金属载网立即进行冷冻制样,得到时间分辨冷冻电镜样品。2.如权利要求1所述的基于微流控芯片制备时间分辨冷冻电镜样品的方法,其特征在于,所述微流控芯片包括上、下基片及夹在两个基片之间的微流层,在微流层中设置所述输入通道、反应通道和输出通道。3.如权利要求2所述的基于微流控芯片制备时间分辨冷冻电镜样品的方法,其特征在于,所述基片的材料选自硅、玻璃和石英;所述微流层由高分子聚合物加工而成,所述高分子聚合物选自聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚碳酸酯。4.如权利要求1所述的基于微流控芯片制备时间分辨冷冻电镜样品的方法,其特征在于,所述输入通道的输入口设置在微流控芯片的上表面。5.如权利要求1所述的基于微流控芯片制备时间分辨冷冻电镜样品的方法,其特征在于,所述微流控芯片中输入通道、反应通道和输出通道的直径为100

200 μm。6.如权利要求1所述的基于微流控芯片制备时间分辨冷冻电镜样品的方法,其特征在于,步骤1)在一个微流控芯片中设置多个输出通道连接一个反应通道,在步骤3)反应发生后通过多个输出通道在不同时间点引出反应溶液;或者,在步骤1)制备一组微流控芯...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴赵龙韩旭毛有东欧阳颀
申请(专利权)人:北京大学
类型:发明
国别省市:

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