微珠及其用途制造技术

提供了一种微珠及其制备方法。还提供了一种通过使用元素分析来检测和分析样品中生物分子的方法。分子的方法。分子的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微珠及其用途

技术介绍

[0001]质谱流式细胞技术(Mass Cytometry)是一种基于元素分析的质谱技术，其已被用于测定细胞。在该方法中，细胞亲和分子(例如抗体)与元素缀合，并且这些细胞亲和分子进一步用于标记靶细胞，该靶细胞进一步进行质谱流式细胞技术，并基于元素的信号进行分析。与传统流式细胞术相比，该方法利用元素或同位素代替荧光作为报告系统，这提供了更宽的谱，同时维持了其高准确性和灵敏度。
[0002]生物分子的检测和/或鉴定在医学领域(包括诊断学、毒理学和病理学)中是必需的。生物分子检测和分析技术的发展在了解健康、疾病和治疗机制方面带来了前所未有的进步。然而，这些技术的不足主要与灵敏度、准确性、选择性以及同时测定多分析物的量的能力方面的限制有关。需要一种以更准确、成本有效且高通量的方式检测生物分子的方法。

技术实现思路

[0003]本文认识到，需要一种以准确、成本有效且高通量的方式同时检测多种生物分子的方法和组合物。本专利技术解决了这种需要，并且也提供了相关的优点。
[0004]在一方面，提供了一种微珠，其在微珠基底表面上包含多个官能团，其中多个官能团的第一子集附接至能够与元素标签螯合的螯合基团，并且多个官能团的第二子集与能够结合至靶分子的亲和部分偶联。在一些实施方案中，微珠基底由聚合物形成，该聚合物选自聚苯乙烯(PS)、聚苯乙烯
‑
甲基丙烯酸(PSMAA)、聚苯乙烯
‑
二乙烯基苯(P[S/DVB])、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及其任何组合。在一些实施方案中，微珠基底由聚苯乙烯(PS)形成。在一些实施方案中，微珠的直径在50nm
‑
10μm之间。在一些实施方案中，微珠的直径在1
‑
3μm之间。在一些实施方案中，官能团选自羧基、巯基、氨基、羟基、马来酰亚胺、叠氮、炔基、生物素及其任何组合。在一些实施方案中，官能团是羧基。
[0005]在一些实施方案中，微珠在其表面上包含104‑
10
10
个官能团。在一些实施方案中，微珠在其表面上包含106‑
109个官能团。在一些实施方案中，微珠包含104‑
10
10
个附接至官能团的螯合基团。在一些实施方案中，微珠包含106‑
109个附接至官能团的螯合基团。在一些实施方案中，微珠包含104‑
10
10
个与官能团偶联的亲和部分。在一些实施方案中，微珠包含105‑
106个与官能团偶联的亲和部分。
[0006]在一些实施方案中，亲和部分选自肽、蛋白质、适体、抗体、酶、亲和素、链霉亲和素、碳水化合物、核酸、脱氧核糖核酸、寡核苷酸、多肽、重组蛋白、核糖核酸脂质及其衍生物。在一些实施方案中，抗体选自单克隆抗体、多克隆抗体、抗体片段、Fab片段、Fc片段、轻链、重链、免疫球蛋白和免疫球蛋白片段。在一些实施方案中，亲和部分直接与官能团偶联。在一些实施方案中，亲和部分经由间隔区(spacer)与官能团偶联。在一些实施方案中，间隔区包括至少2个不同的间隔区。在一些实施方案中，间隔区选自MPBH(4
‑
(4
‑
N
‑
马来酰亚胺基苯基)丁酸酰肼)或NH2‑
(PEG)
n
‑
马来酰亚胺。在一些实施方案中，螯合基团选自EDTA、DTPA、DCTA、DOTA、TETA、NOTA及其衍生物。在一些实施方案中，螯合基团直接附接至官能团。在一些实施方案中，螯合基团经由间隔区附接至官能团。在一些实施方案中，间隔区包括至少2
个不同的间隔区。在一些实施方案中，间隔区选自MPBH(4
‑
(4
‑
N
‑
马来酰亚胺基苯基)丁酸酰肼)或NH2‑
(PEG)
n
‑
马来酰亚胺。
[0007]在一些实施方案中，微珠的螯合基团进一步与元素标签螯合。在一些实施方案中，元素标签包含元素或元素的组合。在一些实施方案中，元素的组合是两种或更多种元素的组合。在一些实施方案中，元素的组合是三种或更多种元素的组合。在一些实施方案中，元素是金属或其同位素。在一些实施方案中，金属选自Y、Ru、Rh、Pd、Cd、In、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Pb、Bi、Po、At、Rn、Fr、Ra、Ac、Th、Pa、U、Np、Pu、Am、Cm、Bk、Cf、Es、Fm、Md、No、Lr、Rf、Db、Sg、Bh、Hs、Mt、Ds、Rg、Cn、Nh、Fl、Mc、Lv、Ts和Og。在一些实施方案中，同位素选自Y
‑
89、Rh103、Pd
‑
102、Pd
‑
104、Pd
‑
105、Pd106、Pd
‑
108、Pd
‑
110、Cd
‑
106、Cd
‑
108、Cd
‑
110、Cd
‑
111、Cd
‑
112、Cd
‑
113、Cd
‑
114、Cd
‑
116、In
‑
115、La
‑
139、Ce
‑
140、Ce
‑
142、Pr
‑
141、Nd
‑
142、Nd
‑
143、Nd
‑
144、Nd
‑
145、Nd
‑
146、Nd
‑
148、Nd
‑
150、Sm
‑
144、Sm
‑
147、Sm
‑
148、Sm
‑
149、Sm
‑
150、Sm
‑
152、Sm
‑
154、Eu
‑
151、Eu
‑
153、Gd
‑
154、Gd
‑
155、Gd
‑
156、Gd
‑
157、Gd
‑
158、Gd
‑
160、Tb
‑
159、Dy
‑
160、Dy
‑
161、Dy
‑
162、Dy
‑
163、Dy
‑
164、Ho
‑
165、Er
‑
164、Er
‑
166、Er
‑
167、Er
‑
168、Er
‑
170、Tm
‑
169、Yb
‑
170、Yb
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微珠，其在微珠基底的表面上包含多个官能团，其中所述多个官能团的第一子集附接至能够与元素标签螯合的螯合基团，并且所述多个官能团的第二子集与能够结合至靶分子的亲和部分偶联。2.根据权利要求1所述的微珠，其中所述微珠基底由聚合物形成，所述聚合物选自聚苯乙烯(PS)、聚苯乙烯
‑
甲基丙烯酸(PSMAA)、聚苯乙烯
‑
二乙烯基苯(P[S/DVB])、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及其任何组合。3.根据权利要求1所述的微珠，其中所述微珠基底由聚苯乙烯(PS)形成。4.根据权利要求1所述的微珠，其中所述微珠的直径在50nm
‑
10μm之间。5.根据权利要求4所述的微珠，其中所述微珠的直径在1
‑
3μm之间。6.根据权利要求1所述的微珠，其中所述官能团选自羧基、巯基、氨基、羟基、马来酰亚胺、叠氮、炔基、生物素及其任何组合。7.根据权利要求6所述的微珠，其中所述官能团是羧基。8.根据权利要求1所述的微珠，其中所述微珠在其表面上包含104‑
10
10
个官能团。9.根据权利要求8所述的微珠，其中所述微珠在其表面上包含106‑
109个官能团。10.根据权利要求1所述的微珠，其中所述微珠包含104‑
10
10
个附接至所述官能团的螯合基团。11.根据权利要求10所述的微珠，其中所述微珠包含106‑
109个附接至所述官能团的螯合基团。12.根据权利要求1所述的微珠，其中所述微珠包含104‑
10
10
个与所述官能团偶联的亲和部分。13.根据权利要求12所述的微珠，其中所述微珠包含105‑
106个与所述官能团偶联的亲和部分。14.根据权利要求1所述的微珠，其中所述亲和部分选自肽、蛋白质、适体、抗体、酶、亲和素、链霉亲和素、碳水化合物、核酸、脱氧核糖核酸、寡核苷酸、多肽、重组蛋白、核糖核酸脂质及其衍生物。15.根据权利要求14所述的微珠，其中所述抗体选自单克隆抗体、多克隆抗体、抗体片段、Fab片段、Fc片段、轻链、重链、免疫球蛋白和免疫球蛋白片段。16.根据权利要求1所述的微珠，其中所述亲和部分直接与所述官能团偶联。17.根据权利要求1所述的微珠，其中所述亲和部分经由间隔区与所述官能团偶联。18.根据权利要求17所述的微珠，其中所述间隔区包括至少2个不同的间隔区。19.根据权利要求17或18所述的微珠，其中所述间隔区选自MPBH(4
‑
(4
‑
N
‑
马来酰亚胺基苯基)丁酸酰肼)或NH2‑
(PEG)
n
‑
马来酰亚胺。20.根据权利要求1所述的微珠，其中所述螯合基团选自EDTA、DTPA、DCTA、DOTA、TETA、NOTA及其衍生物。21.根据权利要求1所述的微珠，其中所述螯合基团直接附接至所述官能团。22.根据权利要求1所述的微珠，其中所述螯合基团经由间隔区附接至所述官能团。23.根据权利要求22所述的微珠，其中所述间隔区包括至少2个不同的间隔区。24.根据权利要求22或23所述的微珠，其中所述间隔区选自MPBH(4
‑
(4
‑
N
‑
马来酰亚胺基苯基)丁酸酰肼)或NH2‑
(PEG)
n
‑
马来酰亚胺。
25.根据权利要求1所述的微珠，其中所述微珠的所述螯合基团进一步与元素标签螯合。26.根据权利要求25所述的微珠，其中所述元素标签包含元素或元素的组合。27.根据权利要求26所述的微珠，其中所述元素的组合是两种或更多种元素的组合。28.根据权利要求27所述的微珠，其中所述元素的组合是三种或更多种元素的组合。29.根据权利要求26所述的微珠，其中所述元素是金属或其同位素。30.根据权利要求29所述的微珠，其中所述金属选自Y、Ru、Rh、Pd、Cd、In、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Pb、Bi、Po、At、Rn、Fr、Ra、Ac、Th、Pa、U、Np、Pu、Am、Cm、Bk、Cf、Es、Fm、Md、No、Lr、Rf、Db、Sg、Bh、Hs、Mt、Ds、Rg、Cn、Nh、Fl、Mc、Lv、Ts和Og。31.根据权利要求29所述的微珠，其中所述同位素选自Y
‑
89、Rh103、Pd
‑
102、Pd
‑
104、Pd
‑
105、Pd106、Pd
‑
108、Pd
‑
110、Cd
‑
106、Cd
‑
108、Cd
‑
110、Cd
‑
111、Cd
‑
112、Cd
‑
113、Cd
‑
114、Cd
‑
116、In
‑
115、La
‑
139、Ce
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140、Ce
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142、Pr
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141、Nd
‑
142、Nd
‑
143、Nd
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144、Nd
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145、Nd
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146、Nd
‑
148、Nd
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150、Sm
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144、Sm
‑
147、Sm
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148、Sm
‑
149、Sm
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150、Sm
‑
152、Sm
‑
154、Eu
‑
151、Eu
‑
153、Gd
‑
154、Gd
‑
155、Gd
‑
156、Gd
‑
157、Gd
‑
158、Gd
‑
160、Tb
‑
159、Dy
‑
160、Dy
‑
161、Dy
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162、Dy
‑
163、Dy
‑
164、Ho
‑
165、Er
‑
164、Er
‑
166、Er
‑
167、Er
‑
168、Er
‑
170、Tm
‑
169、Yb
‑
170、Yb
‑
171、Yb
‑
172、Yb
‑
173、Yb
‑
174、Yb
‑
176、Lu
‑
175、Lu
‑
176和Bi
‑
209。32.一种制备组合标记微珠的方法，其包括：(a)提供聚合物微珠基底；(b)使所述聚合物微珠基底官能化，以在所述聚合物微珠基底的表面上提供多个官能团；(c)使螯合基团与(b)中的所述聚合物微珠基底反应，以使所述螯合基团附接至所述聚合物微珠基底的表面上的所述官能团的第一子集；(d)使亲和部分与(b)中的所述聚合物微珠基底反应，以使所述亲和部分与所述聚合物微珠基底的表面上的所述官能团的第二子集偶联。33.根据权利要求32所述的方法，其中所述方法进一步包括将元素标签螯合至所述螯合基团。34.根据权利要求33所述的方法，其中所述元素标签包含元素或元素的组合。35.根据权利要求34所述的方法，其中所述元素的组合是两种或更多种元素的组合。36.根据权利要求34所述的方法，其中所述元素的组合是三种或更多种元素的组合。37.根据权利要求34所述的方法，其中所述元素是金属或其同位素。38.根据权利要求32所述的方法，其中所述聚合物微珠基底通过苯乙烯、苯乙烯
‑
甲基丙烯酸(SMAA)、苯乙烯
‑
二乙烯基苯(S/DVB)和甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的聚合来提供。39.根据权利要求32所述的方法，其中在所述聚合物微珠基底表面上提供了104‑
10
10
个所述官能团。40.根据权利要求38所述的方法，其中在所述聚合物微珠基底表面上提供了106‑
109个所述官能团。41.根据权利要求32所述的方法，其中在所述聚合物微珠表面上提供的所述官能团选自羧基、巯基、氨基、羟基、马来酰亚胺、叠氮、炔基、生物素、亲和素、链霉亲和素及其任何组
合。42.根据权利要求41所述的方法，其中在所述聚合物微珠表面上提供的所述官能团是羧基。43.根据权利要求32所述的方法，其中所述螯合基团经由间隔区附接至所述官能团。44.根据权利要求43所述的方法，其中所述间隔区选自MPBH(4
‑
(4
‑
N
‑
马来酰亚胺基苯基)丁酸酰肼)或NH2‑
(PEG)
n
‑
马来酰亚胺。45.根据权利要求32所述的方法，其中所述螯合基团经由所述螯合基团的胺附接至所述官能团。46.根据权利要求45所述的方法，其中所述胺是伯胺。47.根据权利要求32所述的方法，其中所述螯合基团通过碳二亚胺交联附接至所述官能团。48.根据权利要求47所述的方法，其中所述碳二亚胺交联包括在将所述螯合基团附接至所述官能团之前，通过碳二亚胺化合物活化所述官能团。49.根据权利要求48所述的方法，其中所述碳二亚胺化合物选自EDC(1
‑
乙基
‑3‑
[3
‑
二甲基氨基丙基]碳二亚胺盐酸盐)和DCC(二环己基碳二亚胺)。50.根据权利要求48所述的方法，其中所述碳二亚胺交联进一步包括在将所述螯合基团附接至所述官能团之前，形成NHS
‑
酯中间体。51.根据权利要求50所述的方法，其中所述NHS
‑
酯中间体由NHS(N
‑
羟基
‑
琥珀酰亚胺)或磺基
‑
NHS(N
‑
羟基
‑
磺基
‑
琥珀酰亚胺)形成。52.根据权利要求32所述的方法，其中所述亲和部分经由间隔区与所述官能团偶联。53.根据权利要求52所述的方法，其中所述间隔区选自MPBH(4
‑
(4
‑
N
‑
马来酰亚胺基苯基)丁酸酰肼)或NH2‑
(PEG)
n
‑
马来酰亚胺。54.根据权利要求32所述的方法，其中所述亲和部分经由所述亲和分子的胺与所述官能团偶联。55.根据权利要求54所述的方法，其中所述胺是伯胺。56.根据权利要求32所述的方法，其中所述亲和部分通过碳二亚胺交联与所述官能团偶联。57.根据权利要求56所述的方法，其中所述碳二亚胺交联包括在将所述亲和部分与所述官能团偶联之前，通过碳二亚胺化合物活化所述官能团。58.根据权利要求57所述的方法，其中所述碳二亚胺化合物选自EDC(1
‑
乙基
‑3‑

【专利技术属性】
技术研发人员：魏然，孙双午，王宇翀，葛子扬，
申请(专利权)人：上海宸安生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：