[发明专利]P140靶向光学-磁性粒子成像细胞特异性融合装置

权利要求书

1.一种P140靶向光学-磁性粒子成像细胞特异性融合装置，其特征在于：包括多模态纳米分子探针生成模块、多模态纳米粒子分子探针植入模块、成像模块、标记细胞收集模块和检测分析模块；

所述多模态纳米分子探针生成模块首先采用荧光染料修饰磁性纳米粒子得到光学标记的磁性纳米粒子，再将磁性纳米粒子与P140肽相结合，得到多模态纳米分子探针；

所述多模态纳米粒子分子探针植入模块将多模态纳米分子探针植入待成像样本；

所述成像模块采用磁性粒子成像仪器对待成像样本进行在体成像，获取复杂组织特异性的多模态纳米分子探针的动态分布信息；

所述标记细胞收集模块根据动态分布信息，分离特定组织，采用磁性细胞分选仪，纯化并收集该特定组织内多模态纳米分子探针标记的细胞；

所述检测分析模块采用细胞分析仪，检测标记的细胞亚群，并提取免疫细胞亚群的单细胞多组学特征。

2.根据权利要求1所述的P140靶向光学-磁性粒子成像细胞特异性融合装置，其特征在于：所述荧光染料为AF647、BV421、Apc-H7、或BV501。

3.根据权利要求1所述的P140靶向光学-磁性粒子成像细胞特异性融合装置，其特征在于：所述磁性纳米粒子包含Fe₃O₄、FeO、γ-Fe₂O₃或FeCo。

4.根据权利要求1所述的P140靶向光学-磁性粒子成像细胞特异性融合装置，其特征在于：所述多模态纳米分子探针生成模块通过磁性纳米粒子表面的功能分子中性抗生物素蛋白与生物素共轭标记的P140肽相结合，形成多模态纳米分子探针。

5.根据权利要求1所述的P140靶向光学-磁性粒子成像细胞特异性融合装置，其特征在于：所述成像模块采用磁性粒子成像仪器，通过感应电压U_n(t)反映多模态纳米分子探针的动态分布信息；

在体成像信息根据如下计算方法实现：

首先，建立与线圈中心轴相互平行的x轴，并在此基础上建立与之垂直的y、z轴，完成三维坐标系的建立；

其中，Z表示磁性纳米粒子的响应磁场强度，为单个磁性粒子的饱和磁矩，d为磁性粒子粒径，为磁性粒子的饱和磁化强度，T为绝对温度，μ₀表示真空磁导率，m为磁性粒子的浓度，α为朗之万参数，且

其中k_B为波尔茨曼常数，W为外加磁场强度；

MPI使用的磁场由时变驱动场W^D(t)和静态梯度场W^S(x)的叠加，令静态梯度场W^S(x)为均匀的，则W^S(x)＝Qx，x表示在静态梯度场中坐标系对应的坐标值，Q表示施加的梯度磁场强度，Q_x、Q_y、Q_z分别代表X、Y、Z方向的磁场梯度，而磁场梯度Δx为成像分辨率，时变驱动场W^D(t)周期长度为T_D，对于零磁场点FFP的位置，用X^FFP＝-Q^(-1)W^D(t)来表示零磁场点FFP的坐标；MPI中的电压信号U_n(t)表示为

其中，R代表实数集且x∈R，R³是代表三维激励磁场中的实数集且x∈R³；t代表时间；

其中s_n(x,t)n∈{1，2，3}表示依赖于空间和时间的系统数，m(x)是空间SPIO分布，g_n是第n个接收线圈的感应率，z表示一个纳米粒子的磁矩，表示朗之万函数，表示相对于第n个接收线圈的多维朗之万(Langevin)函数，因子x_n^FFP(t)表示FFP的第n个坐标，x_n是第n个空间坐标。

6.根据权利要求1所述的P140靶向光学-磁性粒子成像细胞特异性融合装置，其特征在于：所述标记细胞收集模块纯化并收集的为单细胞悬液。