[发明专利]一种利用自组装细胞芯片转染蛋白质或化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种利用自组装细胞芯片转染蛋白质或化合物的方法。

背景技术

2001年Ziauddin等人首先发明了反向转染技术，将可以表达报告基因的质粒点在玻璃片上，待复合物晾干之后，在上面培养细胞，两天以后观察转染效果。这种技术的出现让生物学家们有机会抛弃孔板技术而改用芯片技术来进行高通量的筛选工作。这种基于芯片的反向转染技术有几大优点：（1）因为反向转染转染试剂和核酸用量极低，大大降低了成本；（2）所有细胞都在一个培养皿中，所以它们具有可比性，这样实验重复性高；（3）下游操作简单，比如细胞染色等等，只需将芯片统一处理即可。但这种方法还有一个缺点，就是只有在最后进行荧光拍照的时候才知道哪个位置点了核酸，也就是定位的问题。

目前，已经发明了一种SAMcell芯片（Self-assembled Cell Microarray，自组装细胞芯片）技术。该技术的主要核心是：（1）应用反向转染技术；（2）利用一种在低温下可以溶解在水中的高聚物的特性来解决定位的问题。这种高聚物叫做聚-N-异丙基丙烯酰胺（PolyN-isopropylacrylamide，PNI）。当它在水中被加热到32℃以上时，它会萎缩脱水，只剩自身体积的10%左右，而这个过程是可逆的。它的另一特性是细胞不能在其表面生长。利用了PNI的特性，首先在干燥环境中把PNI铺在芯片上，晾干，然后用等离子刻蚀机刻蚀，直到把PNI膜刻穿，刻蚀的大小可以用模具来控制，经过刻蚀的地方细胞就可以在上面生长。其后在上面点上反向转染的复合物，接下来在上面培养细胞，细胞贴壁之后，把温度降到32℃以下，PNI膜就会溶解脱落，洗涤之后就会形成细胞岛。

这种技术有很多优点。首先，应用微细加工技术，圆形区域的误差可以控制在不到万分之一，这样就可以对芯片进行十分精确的控制；其次，实验过程中，所有的细胞岛都在相同的培养条件下孵育，所以所有的实验组都是可以比较的；第三，由于所有的细胞岛在同一张芯片上，这样在后期处理过程中，操作简便而且成本较低。可以预见，这种技术在未来的生物研究中具有十分广阔的应用前景。SAMcell芯片技术已经成为了生物学家们在研究基因功能时的得力助手，但目前都是应用于转染核酸，对于转染其他物质如蛋白等未有研究。

发明内容

本发明的一个目的是提供自组装细胞芯片的应用。

本发明提供的自组装细胞芯片在转染蛋白质或化合物中的应用；所述自组装细胞芯片包括基底，在所述基底上设有用于固定所述蛋白质或化合物的区域；在所述基底上除用于固定所述蛋白质或化合物的区域外的其他区域覆盖抑制细胞生长的聚-N-异丙基丙烯酰胺膜。

上述应用中，所述蛋白质为表皮生长因子或转化生长因子β；所述化合物为G418。

本发明的另一个目的是提供一种定点转染蛋白质或化合物的方法。

本发明提供的方法，包括如下步骤：

1）将待转染物质通过明胶包裹得到转染复合物；

所述待转染物质为蛋白质或化合物；

2）将所述转染复合物固定到自组装细胞芯片上，得到固定待转染物质的芯片；

所述自组装细胞芯片包括基底，在所述基底上设有用于固定所述转染蛋白质或化合物的区域；在所述基底上除用于固定所述转染蛋白质或化合物的区域外的其他区域覆盖抑制细胞生长的聚-N-异丙基丙烯酰胺膜；

3）将目的细胞接种到所述固定待转染物质的芯片上，培养；实现所述待转染物质转染到所述目的细胞中。

上述方法中，

步骤1）中，所述将待转染物质通过明胶包裹得到转染复合物的方法包括如下步骤：将待转染物质溶液与明胶溶液混匀，孵育，得到转染复合物；

步骤2）中，所述将所述转染复合物固定到自组装细胞芯片上的方法包括如下步骤：先将所述转染复合物点样在所述自组装细胞芯片上的用于固定所述转染蛋白质或化合物的区域，再进行干燥。

上述方法中，

所述待转染物质为蛋白质或化合物；

所述待转染物质溶液为待转染物质水溶液；

所述明胶溶液由明胶、纤维连接蛋白和水组成，其中明胶在溶液中的质量百分含量为0.4%，纤维连接蛋白在溶液中的质量百分含量为0.01%。

上述方法中，

步骤1）中，所述蛋白质与所述明胶的质量比为1：1×10⁶-1×10⁸，所述蛋白质与所述明胶的质量比具体为1:4×10⁶；