[发明专利]P140靶向光学-磁性粒子成像细胞特异性融合装置

说明书

本发明提供P140靶向光学‑磁性粒子成像细胞特异性融合装置，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，该P140靶向光学‑磁性粒子成像细胞特异性融合装置采用了双模态分子影像信息导航流式细胞分析，有效地降低了实验用小鼠数量和抗体使用数量，提高了流式细胞分析效率。

技术领域

本发明涉及生物医学影像领域，尤其涉及一种P140肽靶向细胞特异性多模态融合的分子影像实现装置。

背景技术

分子成像技术可以为观察细胞、分子事件及其动力学过程提供可视化手段，它成为生物学、医学以及新药物研发等领域的重要工具，而小动物体是现代生物学和医学研究的主要实验手段，因此，小动物体影像检测成为分子成像研究的热点。现有的分子成像技术中，光学成像是一种传统的成像技术，光学成像的优势主要体现在特异性、多尺度、多参数、时空分辨率高、多模态复合、安全性高等几方面。而磁性粒子成像是一种新型的示踪剂成像技术，利用磁性纳米粒子示踪剂在零磁场中的非线性磁化特性，可视化被测物内的示踪剂质量分数，从而检测磁性纳米粒子示踪剂的空间分布。磁性粒子成像具有三维成像、高时空分辨率、高灵敏度和无组织穿透深度限制，且无电离辐射危害。近年来，被广泛应用于细胞跟踪、血管造影以及炎症成像等领域。

然而，上述两种成像技术均存在分辨率难以达到单细胞特异性水平的技术缺陷。光学分子影像具有高分辨率优势，但是光学信号在生物组织传播过程，存在生物组织穿透深度的物理局限性。磁性粒子成像具备高灵敏度、高分辨率、无组织穿透深度的限制，但是磁性粒子容易被免疫细胞内吞等作用，造成分子标记特异性脱靶问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种P140靶向光学-磁性粒子成像细胞特异性融合装置，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；

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。

进一步的，所述荧光染料为AF647、BV421、Apc-H7或BV501；

进一步的，所述磁性纳米粒子包含Fe₃O₄、FeO、γ-Fe₂O₃或FeCo；

进一步的，所述多模态纳米分子探针生成模块通过光学标记的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；

进一步的，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；