[发明专利]多隔室自编码的微球、制备方法、微流控装置及应用

说明书

本发明提供多隔室自编码的微球，包括多个隔室，至少两个隔室为空间编码隔室，其余隔室为多元分析隔室，用于固定待测物的分析探针。还提供微流控装置，包括图案化微流控芯片供胶系统和毛细管喷射系统，图案化微流控芯片供胶系统注入至少两种不同的分散相溶液，通过毛细管喷射系统切割形成至少两个隔室为空间编码隔室的多隔室自编码的微球。还提供制备方法，包括：组装微流控装置；根据多隔室结构自编码微载体的性质注入分散相溶液；固化分散液滴，形成具有空间编码隔室和多元分析隔室的微球。还提供用于探究多细胞相互作用及在蛋白质，细胞因子，核酸、细菌或细胞的多元检测技术领域中的应用。本发明通过单个微球上多编码对应于多个靶标检测。

技术领域

本发明涉及生物分析技术领域，特别涉及一种多隔室自编码的微球、制备方法、微流控装置及应用。

背景技术

近年来，简单、快速地量化样本中多种蛋白质、细胞因子或核酸序列的能力对于临床检测，生化分析和药物筛选等领域至关重要。研究人员期望能够在单一样本中对多种目标分子进行准确检测，以缩短的分析时间、减少样本量和减少繁杂的操作。目前已经开发出多种多路分析手段用于高通量生物分子分析，主要包括二维平面编码阵列和三维悬浮编码两种形式。其中平面编码阵列通过对二维空间进行编码，从而读取整体信号并对最终结果进行分析。但是平面编码阵列方式受限于分析物浓度和分子反应效率。相比与此，三维的悬浮编码的发展在分析效率和探针修饰方面显示出了巨大的优势。悬浮编码的设计对编码方案提出了要求，目前研究人员通常通过光谱和图形等方式进行编码，尽管如此，对于多重检测来说，三维编码目前受限于单一编码微粒和单一靶标的对应关系，这导致单次多重分析将需要多个不同编码粒子同时使用。

因此，开发单颗粒上编码对应于多靶标的检测方式具有重大意义。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题和满足本领域未来的发展需求，本发明提供了一种对于单个粒子内至少两个隔室的编码的多隔室自编码的微球、制备方法、微流控装置及应用。

本发明提供一种多隔室自编码的微球，所述微球包括多个隔室，至少两个隔室为空间编码隔室，其余隔室为多元分析隔室，用于固定待测物的分析探针。

可选地，所述微球为水溶性微球。

可选地，所述空间编码隔室采用光谱或/和颜色的方式进行三维空间编码，相邻的空间编码隔室采用同一方式进行三维空间编码时，相邻空间编码隔室的材料选自有差异的荧光染料，量子点或光子晶体或相邻空间编码隔室的材料选自具有不同拉曼光谱的分子。

可选地，所述空间编码隔室为相邻的两个隔室。

可选地，所述微球的材料选自海藻酸钙、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、胶原、壳聚糖、聚乙二醇二丙烯酸酯中的一种或多种。

根据本发明的另一个方面，提供一种微流控装置，用于制备上述多隔室自编码的微球，包括图案化微流控芯片供胶系统和毛细管喷射系统，所述图案化微流控芯片供胶系统包括微流控通道，用于注入形成多个隔室的分散相溶液，形成层流结构，所述毛细管喷射系统用于注入氮气，对层流结构进行切割形成多个隔室，其中图案化微流控芯片供胶系统注入至少两种不同的分散相溶液，通过毛细管喷射系统切割形成至少两个隔室为空间编码隔室的多隔室自编码的微球。

可选地，所述图案化微流控芯片供胶系统根据预制备的微球的多个隔室的分布布置多个微流控通道。

根据本发明的第三个方面，还提供一种上述多隔室结构自编码的微球的制备方法，包括：

组装微流控装置；