用于信号放大的质谱细胞术试剂和方法技术

本文描述了用于改善成像质谱细胞术中的信号的试剂和方法。各方面包括具有大量标记原子的质量标签、对质量标签的化学修饰和额外的试剂以减少背景和/或保持质量标记的特异性结合配偶体(SBP)的目标结合，以及用于将多个质量标签与单个SBP缔合的方案。因此，实施方案包括一种或多种试剂的任何组合及其用途。本文的试剂、试剂盒和方法可用于质谱细胞术，包括成像质谱细胞术。在一些方面，试剂、试剂盒或方法可用于将大量放射性同位素递送至目标分析物，例如用于治疗用途或放射性检测。在某些方面，仅非放射性同位素可用于质谱细胞术。仅非放射性同位素可用于质谱细胞术。仅非放射性同位素可用于质谱细胞术。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于信号放大的质谱细胞术试剂和方法

技术介绍

[0001]质谱细胞术(包括成像质谱细胞术(IMC))通过质谱检测质量标签实现了目标分析物的高度多重检测。质量标签通常通过诸如抗体的特异性结合配偶体(SBP)与目标分析物缔合。质量标签可以具有标记原子(例如单一同位素，诸如富集同位素)的一个或多个拷贝，所述标记原子不同于其他质量标签的质量标记原子。标记原子可以是非细胞内源的金属同位素。
[0002]由于各种考虑，诸如空间电荷效应和标记原子与内源原子的分离，大部分标记原子可能在质量检测的上游丢失。因此，可能需要将多个质量标签与SBP缔合。然而，聚合物和/或纳米粒子质量标签呈现出许多影响背景和SBP结合的独特挑战，而这些挑战对于其他标签(诸如基于荧光的标签)来说是不需要考虑的。
附图说明
[0003]图1通过比较对目标分析物表达呈阳性和阴性的细胞之间的信号显示背景上的信号。
[0004]图2显示在IMC图像中表示为边缘效应的非特异性结合。
具体实施方式
[0005]本文描述了用于改善成像质谱细胞术中的信号的试剂和方法。各方面包括具有大量标记原子的质量标签、对质量标签的化学修饰和额外的试剂以减少背景和/或保持质量标记的特异性结合配偶体(SBP)的目标结合，以及用于将多个质量标签与单个SBP缔合的方案。因此，实施方案包括一种或多种试剂的任何组合及其用途。
[0006]本文的试剂、试剂盒和方法可用于质谱细胞术，包括成像质谱细胞术。在一些方面，试剂、试剂盒或方法可用于将大量放射性同位素递送至目标分析物，例如用于治疗用途或放射性检测。在某些方面，仅非放射性同位素可用于质谱细胞术。
[0007]质谱细胞术
[0008]如本文所用，质谱细胞术是检测生物样品中的质量标签的任何方法，诸如以单细胞分辨率同时检测多个可区分的质量标签。质谱细胞术包括悬浮质谱细胞术和成像质谱细胞术(IMC)。质谱细胞术可以通过激光辐射、离子束辐射、电子束辐射和/或电感耦合等离子体(ICP)中的一种或多种来对细胞样品的质量标签进行原子化和离子化。质谱细胞术可以同时检测来自单个细胞的不同质量标签，诸如通过飞行时间(TOF)或磁扇形质谱(MS)。质谱细胞术的实例包括悬浮质谱细胞术(其中细胞流入ICP
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MS中)以及成像质谱细胞术(其中例如通过激光消融(LA
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ICP
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MS)或通过一次离子束(例如对于SIMS)对细胞样品(例如组织切片)进行采样)。
[0009]在元素分析之前，可以对质量标签进行采样、原子化和离子化。例如，生物样品中的质量标签可以通过诸如激光束、离子束或电子束的辐射进行采样、原子化和/或离子化。替代地或另外，质量标签可以被等离子体(诸如电感耦合等离子体(ICP))原子化和离子化。
在悬浮质谱细胞术中，包括质量标签的全细胞可以流入ICP
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MS，诸如ICP
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TOF
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MS中。在成像质谱细胞术中，一种形式的辐射可以去除(并且任选地离子化和原子化)固体生物样品的部分(例如，像素、感兴趣区域)，诸如包括质量标签的组织样品。IMC的实例包括质量标记的样品的LA
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ICP
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MS和SIMS
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MS。在某些方面，离子光学器件可以耗尽除质量标签的同位素以外的离子。例如，离子光学器件可以去除较轻的离子(例如，C、N、O)、有机分子离子。在ICP应用中，离子光学器件可诸如通过高通四极过滤器去除诸如Ar和/或Xe的气体。在某些方面，IMC可以提供具有细胞或亚细胞分辨率的质量标签(例如，与质量标签缔合的目标)的图像。
[0010]类似于荧光免疫组织化学方法，质谱细胞术(包括成像质谱细胞术)工作流程可以包括在用抗体和/或其他特异性结合配偶体染色之前进行细胞(例如，组织)固定和/或透化。与荧光方法相反，在质谱细胞术中，质量标签(例如，包含非细胞内源的重金属)通过诸如抗体的特异性结合配偶体与目标分析物缔合。像荧光显微术一样，成像质谱细胞术可以包括抗原回收步骤，其中将样品暴露于诸如热的条件下，以暴露目标分析物以用于通过SBP结合。未结合的SBP通常在质谱检测质量标签之前被洗掉。值得注意的是，诸如元素分析(例如，发射光谱或X射线散射光谱)的其他检测方法也在本申请的范围内。
[0011]用于质谱细胞术的额外试剂包括含金属的生物传感器(例如，在诸如缺氧、蛋白质合成、细胞周期和/或细胞死亡的条件下沉积或结合的生物传感器)和/或基于化学性质结合于结构(例如，DNA、细胞膜、层)的含金属的组织化学化合物。此外，质量标签(例如，本申请的质量标签或其他质量标签)可以被组合以提供独特的条形码，以便在与其他样品或实验条件汇集之前标记特定的样品或实验条件。
[0012]在IMC中，组织样品可以是例如厚度在1
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10μm范围内的切片，诸如可以使用2
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6μm。在一些情况下，可以使用厚度小于500nm、200nm、100nm或50nm的超薄切片，例如从树脂包埋的组织块上切下的样品。制备这种切片的技术在IHC领域是众所周知的，例如使用切片机，包括脱水步骤、固定、包埋、透化、切片等。因此，可以用化学方法固定组织，然后可在所需的平面上制备切片。冷冻切片或激光捕获显微解剖也可用于制备组织样品。样品可以被透化，例如允许用于标记细胞内目标的试剂。即使在抗原修复(例如，通过加热)之后，SBP对分析物的接近也可能受到空间阻碍。因此，较小的SBP和某些质量标签可以最好地允许SBP接近其目标分析物。
[0013]为了检测RNA，可以使用本文描述的方法和装置制备本文讨论的生物样品中的细胞以用于分析RNA和蛋白质含量。在某些方面，细胞在杂交步骤之前被固定和透化。细胞可以固定和/或透化形式提供。细胞可通过交联固定剂固定，诸如如甲醛、戊二醛。替代地或另外，细胞可使用沉淀固定剂固定，诸如乙醇、甲醇或丙酮。细胞可通过去污剂透化，诸如聚乙二醇(例如，Triton X
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100)、聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯(Tween
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20)、皂甙(一组两性糖苷)或化学品，诸如甲醇或丙酮。在某些情况下，可以用相同的试剂或试剂组进行固定和透化。Jamur等人在"Permeabilization of Cell Membranes"(Methods Mol.Biol.,2010)中讨论了固定和透化技术。
[0014]信号放大
[0015]如本文在质谱细胞术的上下文中所使用，信号放大是(例如，富集同位素的)超过30个、超过50个、超过100个、超过200个或超过500个标记原子与目标分析物(即，由特异性结合配偶体结合的目标分析物的单个实例)的缔合。在某些方面，标记原子可以是重金属，
诸如镧系元素或过渡金属。在某些方面，可以对超过2个、5个、10个或20个目标分析物进行信号放大。在某些方面，信号放大可以包括使用质量标签与SBP、高灵敏聚合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种对至少一种目标分析物进行信号放大的质谱细胞术方法，所述方法包括：使细胞样品与结合样品中的目标分析物的SBP接触；通过将超过100个标记原子与由SBP结合的目标分析物缔合来放大信号；通过质谱检测所述标记原子。2.如权利要求1所述的方法，其中所述标记原子的背景小于10％。3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述SBP与质量标签缀合。4.如权利要求3所述的方法，其中所述质量标签是包含金属螯合金属基团的聚合物质量标签。5.如权利要求4所述的方法，其中所述质量标签是高灵敏度聚合物，其中所述高灵敏度聚合物包含超过30个标记原子。6.如权利要求3所述的方法，其中所述质量标签是纳米粒子质量标签。7.如权利要求6所述的方法，其中所述纳米粒子质量标签用聚合物阻断试剂钝化。8.如权利要求1或2所述的方法，其中多个质量标签通过分支杂官能接头连接至SBP。9.如权利要求8所述的方法，其中所述质量标签是结合或能够结合少于30个标记原子的低分子量质量标签聚合物。10.如权利要求9所述的方法，其中所述杂官能接头通过点击化学连接至SBP或质量标签。11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其还包括用聚合物阻断试剂阻断所述细胞样品，其中所述聚合物阻断试剂不与SBP缀合。12.如权利要求11所述的方法，其中包含螯合基团的聚合物阻断试剂负载有金属。13.如权利要求12所述的方法，其中所述聚合物阻断试剂包含带正电和/或带负电的基团。14.如权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述SBP是小部分SBP。15.如权利要求1至14中任一项所述的方法，其中信号放大包括杂交方案。16.如权利要求15所述的方法，其中信号放大包括质量标记的寡核苷酸与单链寡核苷酸的直接或间接杂交。17.如权利要求16所述的方法，其中所述单链寡核苷酸是与结合于所述目标分析物的抗体或其衍生物缀合的单链DNA寡核苷酸。18.如权利要求1至17中任一项所述的方法，其还包括针对超过5种不同目标分析物的信号放大，其中与不同目标分析物缔合的所述标记原子可通过质谱进行区分。19.如权利要求18所述的方法，其中至少一种目标分析物是蛋白质。20.如权利要求18或19所述的方法，其中至少一种目标分析物是寡核苷酸。21.如权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝迪卢，
申请(专利权)人：标准生物工具加拿大公司，
类型：发明
国别省市：