[发明专利]一种用于无细胞蛋白质合成的微液滴及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于无细胞蛋白质合成的微液滴及其制备方法，其方法为：1)使用微流控芯片装置；2)将用于蛋白质合成的原料混合作为水相，从水相入口6注入；将油相从油相入口4注入；水相在十字通道13处受到油相的剪切力，分散形成油包水微液滴，从微液滴出口7收集微液滴置于恒温反应容器中。本发明利用微流控芯片装置，可高速快捷地制备微液滴，所得到的微液滴大小均一、结构稳定，可以成为体外蛋白合成的场所，由于微液滴独特的微观尺度，部分模拟细胞环境，让原本工作于细胞环境下的蛋白质合成体系获得类似的环境，有助于蛋白质合成体系的工作。可以对蛋白质合成做到定量化，可将其应用到检测和诊断中。

主权项

1.一种用于无细胞蛋白质合成的微液滴的制备方法，其特征是包括如下步骤：/n1)使用微流控芯片装置，所述微流控芯片装置包括基板(1)，在基板(1)上设置有矩形环状微凹道(2)，横向短微凹道(3)的右端与矩形环状微凹道的左侧微凹道连接，横向长微凹道(5)与矩形环状微凹道的右侧微凹道垂直相通为十字通道(13)，在位于横向短微凹道(3)的左端位置贯穿基板设置有油相入口(4)，在横向长微凹道的左端位置贯穿基板设置有水相入口(6)，在横向长微凹道的右端位置贯穿基板设置有微液滴出口(7)，油相入口(4)通过管道与油相源(10)连接，水相入口(6)通过管道与水相源(9)连接，微液滴出口(7)连接有管道，基板(1)上覆盖有载玻片(12)；/n2)将用于蛋白质合成的原料混合作为水相，在2-10℃通过管道从水相入口(6)注入；将油相通过管道从油相入口(4)注入；水相在十字通道(13)处受到油相的剪切力，分散形成油包水微液滴，从微液滴出口(7)收集微液滴置于恒温反应容器中，在4-10℃存放；/n用于蛋白质合成的原料按体积比为(10-20):(15-35):1的比例包括组合物1、组合物2和基因；/n所述基因为能表达所需蛋白质的基因，所述基因存在的形式为基因组、质粒、带有目的基因的线性双链脱氧核糖核酸、单链脱氧核糖核酸片段和核糖核酸中的至少一种；/n组合物1包括比例为1g:0.01-0.1ml:1-3ml的细胞破碎产物、缓冲溶液1和缓冲溶液2；/n所述细胞破碎产物为真核细胞或原核细胞破碎产物；/n所述缓冲溶液1为：5-20mmol/L三羟甲基氨基甲烷，30-100mmol/L谷氨酸钾，10-20mmol/L谷氨酸镁，0.5-2mmol/L二硫苏糖醇，5-10mmol/L 2-巯基乙醇；溶剂是去离子水；/n所述缓冲溶液2为：5-20mmol/L三羟甲基氨基甲烷，30-100mmol/L谷氨酸钾，10-20mmol/L谷氨酸镁，0.5-2mmol/L二硫苏糖醇；溶剂是去离子水；/n所述组合物2由按体积比为(2-8):(20-30):(2-5):1的氨基酸混合液、反应缓冲液、能量补充液和浓度为5-150μg/ml的核糖核酸聚合酶水溶液组成：/n所述氨基酸混合液，溶剂为去离子水；每种氨基酸的浓度均为5-20mmol/L的等摩尔浓度，所述氨基酸包括：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、酪氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸；/n所述反应缓冲液包括：40-60mmol/L 4-羟乙基哌嗪乙磺酸、80-120mmol/L谷氨酸钾、10-25mmol/L谷氨酸镁、10-40mmol/L 3-磷酸甘油酸、5-10mmol/L环磷酸腺苷、2.0-4.0mmol/L烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、1.0-4.0mmol/L辅酶A、0.4-0.8mmol/L亚叶酸、1.0-5.0mg/mL转运核糖核酸、0.4-0.8mmol/L亚精胺；溶剂是去离子水；/n所述能量补充液包括：1.0-3.0mmol/L三磷酸尿苷，1.0-3.0mmol/L三磷酸胞苷，1.0-3.0mmol/L三磷酸腺苷，3.0-9.0mmol/L三磷酸鸟苷，溶剂是去离子水。/n