[发明专利]一种质谱流式通用元素探针及其制备方法

说明书

本发明公开一种质谱流式通用元素探针，包括金属掺杂聚苯乙烯纳米球；所述金属掺杂聚苯乙烯纳米球表面修饰有抗体，所述金属包括稀土金属、锆、铪中的至少一种。本发明还公开上述质谱流式通用元素探针的制备方法。本发明采用金属掺杂聚苯乙烯纳米球材料的质谱流式元素探针，除了可以掺杂稀土元素外，还可以掺杂其他种类金属，将质谱流式检测通道拓展到稀土元素以外的金属通道上，其灵敏度高，可以作为通用型的质谱流式元素探针使用。本发明制备方法各步骤成熟、合成工艺操作简单、尺寸均一，同时具有良好的生物兼容性，大大降低了质谱流式检测试剂的成本。

技术领域

本发明属于纳米探针技术领域，具体涉及一种质谱流式通用元素探针及其制备方法。

背景技术

质谱流式细胞术在单细胞水平上对基因和蛋白质进行高通量定量分析对血液学、肿瘤学和免疫学研究有重要意义。与传统流式细胞术不同，质谱流式细胞术是使用重金属标记抗体偶联细胞，进而通过电感耦合等离子体质谱检测金属信号，对细胞实现分群。这项技术克服了传统流式细胞术荧光信号重叠，检测通道少的缺点，对同一个细胞最多可同时检测上百个参数，大大提高了检测效率。然而虽然目前的飞行时间质谱仪可以很容易地分辨原子质量范围为75～209的135个通道，但由于缺乏合适的载体来负载重金属同位素，超过60％的同位素通道并没有实际使用。目前质谱流式所用的检测试剂盒主要是基于商用的Maxpar metalchelating polymer(MCP)reagents聚合物元素探针，只有37种稀土金属可以负载在这种聚合物上(对应37个检测通道)，并且每个标签上只能偶联50-100个金属离子，无法对低丰度细胞标志物进行检测。目前也有基于无机纳米颗粒、量子点和聚合物点等材料的质谱流式元素探针被开发出来，如中国专利文献CN112834411A采用金属有机框架材料作为质谱流式金属标签，中国专利文献CN113834802A采用镧系金属掺杂碳量子点作为质谱流式金属标签，但这些材料合成困难，并且需要复杂的表面修饰来解决细胞非特异性吸附问题。除此之外，这些纳米探针在合成开始就会确定金属种类，只能负载一种金属元素，更换金属种类需要重新优化合成条件以保持纳米颗粒尺寸、形貌、抗体偶联性能等，而这些性能也并非能稳定保持，其无法提供一种通用型的质谱流式元素探针合成策略。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中探针的缺陷，从而提供一种质谱流式通用元素探针及其制备方法。

为此，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种质谱流式通用元素探针，包括金属掺杂聚苯乙烯纳米球；

所述金属掺杂聚苯乙烯纳米球表面修饰有抗体，所述金属包括稀土金属、锆、铪中的至少一种。

进一步地，所述抗体通过氨基修饰在所述金属掺杂聚苯乙烯纳米球表面。

本发明还提供上述质谱流式通用元素探针的制备方法，包括如下步骤：

S1：将β-酮类化合物和金属氯化物反应得到金属配合物；

S2：采用乳液聚合方法制备羧基修饰聚苯乙烯纳米球；

S3：将步骤S1得到的金属配合物和步骤S2得到的羧基修饰的聚苯乙烯纳米球反应，得到金属掺杂聚苯乙烯纳米球；

S4：在金属掺杂聚苯乙烯纳米球表面修饰抗体，得到所述质谱流式通用元素探针。

进一步，步骤S1中，β-酮类化合物和金属氯化物的摩尔比为4～10:1，所述反应为将β-酮类化合物溶于乙醇或甲醇中，滴加相应金属氯化物的水溶液中，加入碱液调节pH值至8-10，搅拌4-5小时至反应完成；

所述β-酮类化合物包括乙酰丙酮或β-二酮类化合物中的一种，所述β-二酮类化合物包括4,4,4-三氟-1-(2-呋喃基)-1,3-丁二酮或3-甲基-2,4-戊二酮；

所述金属氯化物包括稀土金属、锆、铪的氯化物中的至少一种。。