一种基于离子通道的药物筛选装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于离子通道的药物筛选装置及方法，所述装置用于制备细胞裂解液的自动移液工作平台，所述自动移液工作平台包括机械臂、标准溶液放置平台、微孔放置平台、注射清洗模块和注射泵；对细胞裂解液中示踪离子浓度进行检测的原子吸收光谱仪，所述原子吸收光谱仪包括沿光路方向设置的光学系统、原子化器和检测器，所述光学系统用于提供待测元素的特征波长光，所述原子化器用于将待测试液转变成基态原子(原子蒸汽)，所述检测器用于检测光线强度。本发明专利技术克服了离子共转运通道因电中性无法使用膜片钳检测的困难，同时规避了荧光标记和同位素标记存在的结果误差和安全隐患，为药物筛选提供了全新的方法。物筛选提供了全新的方法。物筛选提供了全新的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于离子通道的药物筛选装置及方法


[0001]本专利技术具体涉及药物筛选
，具体是一种基于离子通道的药物筛选装置及方法。

技术介绍

[0002]生物膜离子通道(ion channels of biomembrane)是各种无机离子跨膜被动运输的通路。生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输(顺离子浓度梯度)和主动运输(逆离子浓度梯度)两种方式。被动运输的通路称离子通道，主动运输的离子载体称为离子泵。生物膜对离子的通透性与多种生命活动过程密切相关。例如，感受器电位的发生，神经兴奋与传导和中枢神经系统的调控功能，心脏搏动，平滑肌蠕动，骨骼肌收缩，激素分泌，光合作用和氧化磷酸化过程中跨膜质子梯度的形成等。然而通过传统的膜片钳检测电流效率低，自动化程度低，操作复杂，成本高。用荧光标记的元素检测离子共转运通道的活性通量更高，成本更低，一度成为热门，但荧光标记物影响细胞活性，使结果呈现假阴性/假阳性，降低检测精确度。放射性同位素示踪通道蛋白作为另一种新出现的检测方法涉及到放射性污染的问题，对人体伤害极大，并不适合长远发展。
[0003]选择适当的示踪离子，通过培养后测量胞内和胞外示踪离子的浓度，可有效避免荧光标记物造成的结果误差和潜在使用隐患，同时有效地检验离子通道的功能活性。例如研究钾离子通道，非放射性铷离子大小与钾离子相近，可以进出钾离子通道。加上没有在生物系统中发现，在鉴定过程中可以排除背景干扰，因此在众多与钾离子通道的研究当中被作为示踪离子采用。其他示踪离子如锂离子在本专利技术中研究钠离子通道的活性同样有效。然而细胞实验的微量需求，导致检验设备的灵敏度要求更加严格。综合现有方法与条件，关于研究离子通道活性，需要一种简单、省时、高通量、高灵敏度的检测方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于离子通道的药物筛选装置及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种基于离子通道的药物筛选装置，包括：。
[0007]用于制备细胞裂解液的自动移液工作平台，所述自动移液工作平台包括机械臂、标准溶液放置平台、微孔放置平台、注射清洗模块和注射泵，所述注射清洗模块包括样品注射入口、防止样品交叉污染的清洗槽，且所述样品注射入口和清洗槽各自独立设置在注射清洗模块的两侧；所述样品注射入口与注射泵的注射端连接，注射泵的进液端设有进样针接口和蒸馏水接口，所述进样针接口用于连接进样针，所述蒸馏水接口用于连接清洗液瓶，所述注射泵的一侧设有带动进样针移动的步进电机；
[0008]对细胞裂解液中示踪离子浓度进行检测的原子吸收光谱仪，所述原子吸收光谱仪包括沿光路方向设置的光学系统、原子化器和检测器，所述光学系统用于提供待测元素的
特征波长光，所述原子化器用于将待测试液转变成基态原子(原子蒸汽)，所述检测器用于检测光线强度。
[0009]进一步的，所述机械臂1能在三维方向自由移动，机械臂1可以在X轴(工作台从左向右的轴)、Y轴(工作台从前到后的轴)、Z轴(工作台上方的垂直轴)方向上随意移动。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：所述样品注射入口可测量至少但不限于10uL的样品，确保微小型进样，其中注射泵作为精准定量的装置，分别连接进样针和清洗液瓶，进样连接进样针的阀门打开，根据设定的进样量，计算出步进电机需要移动的步数，准确抽取相应容量的样品至进样针。进样后为防止交叉污染，必需清洗进样针，其中清洗的次数可按需求设定。此时进样针移动至位于注射清洗模块右侧的清洗槽，连接进样针的阀门关闭，连接蒸馏水瓶的阀门开启后，吸入蒸馏水进注射泵，再关闭连接蒸馏水瓶阀门，打开进样针阀门，输出蒸馏水。进样针在清洗槽经蒸馏水反复冲刷至干净，药物筛选装置全自动进样，同时样品放置平台可容纳96的微孔板，增大样品通量。
[0011]作为本专利技术再进一步的方案：所述微孔板放置平台容纳有96微孔的微孔板。
[0012]作为本专利技术再进一步的方案：所述光学系统包括光源、单色器和光栅角度调节装置；所述原子化器包括采用点火器火花引导的点火系统和用于调节气体流量的手动控制阀；所述检测器包括用于测定进入光谱仪的光的强度的光电倍增管。
[0013]作为本专利技术再进一步的方案：所述光源采用空心阴极灯(HCL)或无极放电灯(EDL)。
[0014]作为本专利技术再进一步的方案：所述原子化器包括采用点火器火花引导的点火系统和用于调节气体流量的手动控制阀，点火器的燃烧头呈细长形，与光路重合，样品通过雾化器后，形成细小雾滴，雾滴与氧化气混合(通常是空气或笑气)，随着氧化气进入雾化室，再通过燃烧头进入火焰，并由火焰传感器检测是否点火完成。
[0015]作为本专利技术再进一步的方案：所述光栅角度调节装置包括设定于特定位置的光耦、限位开关一、丝杆和限位开关二，限位开关一和限位开关二配合对光耦限位，根据测量示踪元素采用的特征波长，在丝杆特定位置放置光耦，当滑块移至设定的光耦处，光耦发出信号。例如，铷离子的特征波长为780nm，则在丝杆780nm处设定光耦。
[0016]一种基于离子通道的药物筛选方法，使用上述的基于离子通道的药物筛选装置，包括以下步骤：。
[0017]S100、模型细胞的培养与缓冲液制备；
[0018]S200、仪器测定细胞裂解液内示踪离子浓度及仪器条件；
[0019]S300、抑制曲线绘制。
[0020]作为本专利技术再进一步的方案：
[0021]S101、常规培养高度表达离子通道的细胞株：
[0022]将细胞株(研究对象)放入含10％FCS(Sigma)、100μg/mL链霉素/100000U/L青霉素的培养液中，并在37℃和5％CO2的湿润条件下培养24小时，直到细胞汇合度达到80
‑
90％，弃其培养基，使用胰蛋白酶将贴壁细胞消化，使细胞脱落变成待用细胞悬液，细胞培养浓度控制在50000个/200uL，并接种到96孔微孔板中，在37℃和5％CO2的湿润条件下培养过夜；
[0023]S102、采用含适合浓度的示踪离子的低渗溶液(示踪缓冲液)清洗2
‑
3次，加入200uL示踪缓冲液在37℃和5％CO2条件下培养60分钟；
[0024]S103、采用200μl的无示踪离子的清洗缓冲液连续2
‑
3次洗涤；
[0025]S104、将待测药物溶于100％DMSO中并取2μl加入198μl清洗缓冲液中，每孔的最终体积为200μl，在37℃、5％CO2的环境下孵育10分钟；
[0026]S105、采用198μl的去极化缓冲液和2μl待测药物，孔的最终体积为200μl，激活通道6分钟；
[0027]S106、从上清中收集200μl的细胞外样品，转移到新的96孔微孔板中，然后用200μl裂解缓冲液进行全细胞裂解获得细胞内样品。
[0028]作为本专利技术再进一步的方案：
[0029]步骤S200包括：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于离子通道的药物筛选装置，其特征在于，包括：用于制备细胞裂解液的自动移液工作平台，所述自动移液工作平台包括机械臂、标准溶液放置平台、微孔放置平台、注射清洗模块和注射泵，所述注射清洗模块包括样品注射入口、防止样品交叉污染的清洗槽，且所述样品注射入口和清洗槽各自独立设置在注射清洗模块的两侧；所述样品注射入口与注射泵的注射端连接，注射泵的进液端设有进样针接口和蒸馏水接口，所述进样针接口用于连接进样针，所述蒸馏水接口用于连接清洗液瓶，所述注射泵的一侧设有带动进样针移动的步进电机；对细胞裂解液中示踪离子浓度进行检测的原子吸收光谱仪，所述原子吸收光谱仪包括沿光路方向设置的光学系统、原子化器和检测器，所述光学系统用于提供待测元素的特征波长光，所述原子化器用于将待测试液转变成基态原子(原子蒸汽)，所述检测器用于检测光线强度。2.根据权利要求1所述的基于离子通道的药物筛选装置，其特征在于，所述样品注射入口可测量至少但不限于10uL的样品。3.根据权利要求1所述的基于离子通道的药物筛选装置，其特征在于，所述微孔板放置平台容纳有96微孔的微孔板。4.根据权利要求1所述的基于离子通道的药物筛选装置，其特征在于，所述光学系统包括光源、单色器和光栅角度调节装置；所述原子化器包括采用点火器火花引导的点火系统和用于调节气体流量的手动控制阀；所述检测器包括用于测定进入光谱仪的光的强度的光电倍增管。5.根据权利要求4所述的基于离子通道的药物筛选装置，其特征在于，所述光源采用空心阴极灯(HCL)或无极放电灯(EDL)。6.根据权利要求5所述的基于离子通道的药物筛选装置，其特征在于，所述原子化器包括采用点火器火花引导的点火系统和用于调节气体流量的手动控制阀，点火器的燃烧头呈细长形，与光路重合。7.根据权利要求6所述的基于离子通道的药物筛选装置，其特征在于，所述光栅角度调节装置包括设定于特定位置的光耦、限位开关一、丝杆和限位开关二，限位开关一和限位开关二配合对光耦限位。8.一种基于离子通道的药物筛选方法，使用权利要求1
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6所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁洞泉，谢永臻，梁柏堂，张为，李佩玲，王建伟，
申请(专利权)人：药明激创佛山生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：