CN111676132A - 一种用于激光诱导转移的芯片保护层及细胞分选方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种用于激光诱导转移的芯片保护层及细胞分选方法，所述保护层为：固化剂和/或培养基和/或水构成的薄层所述保护层用于传递分选芯片的推力，并作用在细胞上，完成细胞的分选；所述保护层通过匀胶机或刮刀涂膜机，制作在分选芯片表面上，能够有效的缓冲或者隔绝分选激光、分选芯片作用在分选样品上的光、热、力作用，为待分选样品提供营养物质，更好的维持样品活性；结构简单，使用方便，适合推广；本发明可同时应用于激光弹射转移分选、激光显微切割等基于激光诱导转移技术的细胞分选应用，为精准分选活体细胞样品提供可靠技术支撑。

Description

一种用于激光诱导转移的芯片保护层及细胞分选方法
技术领域
本发明涉及分选芯片技术领域，尤其涉及一种用于激光诱导转移的芯片保护层及细胞分选方法。
背景技术
激光弹射转移技术是指基于激光诱导前向转移原理的微颗粒物转移技术。激光显微切割技术能够精准的转移分选薄层材料上的生物样品，在细胞转移分选领域已经得到广泛应用。激光弹射转移技术的原理是激光聚焦在薄膜材料的表面，在极短时间内诱导薄膜材料的局部相变，即由固态转变为液态或者气态，伴随着体积急剧增大，引发附着在薄膜材料表面的细胞样品发生弹射转移。与之相似，激光显微切割基于激光热切割作用实现的细胞分离；具体地，将细胞样品贴敷在薄层材料表面；高能量激光束切割目标细胞样品的同时也切割对应区域的薄层材料；在重力或其他外力作用下，切割得到的区域薄层材料会从整体薄层上脱离，随之带离目标细胞样品，从而实现细胞的精准分选。在激光弹射转移分选、激光显微切割的过程中，被转移的细胞，可能会受到强烈的激光、热、力的作用，且无营养物质供给，对细胞的损伤极大，大大降低了被转移细胞的活性。
发明内容
为了克服上述技术不足，本发明提供一种用于激光诱导转移的芯片保护层及细胞分选方法，在满足激光弹射转移分选、激光显微切割应用的基础上，为细胞提供营养物质，能够吸收部分或者全部作用在细胞上的激光、热、力，进而降低分选过程对细胞造成的损伤，为分选活体细胞提供技术支撑。
一种用于激光诱导转移的芯片保护层及细胞分选方法，其中：
一种用于激光诱导转移的芯片保护层，所述的保护层为：固化剂和/或培养基和/或水构成的薄层；
进一步的，所述固化剂为：琼脂、胶原蛋白、甘油、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇、聚丙烯酰胺等聚合物中的一种或组合；
进一步的，所述培养基为：液体培养基、固体培养基中的一种或者组合；
作为一种举例说明，所述培养基优选：牛肉膏蛋白胨液体培养基、LB液体培养基或豆芽汁液体培养基，及其他可以维系细胞、微生物存活的物质体系；
作为一种举例说明，可单选YPD培养基作为分选酵母菌的保护层；可单选MRS培养基作为分选乳酸杆菌的保护层；可单选LB培养基作为分选大肠杆菌的保护层；
进一步的，所述保护层用于传递分选芯片的推力，并作用在细胞上，完成细胞的分选；
作为一种举例说明，所述推力为激光诱导分选芯片体积膨胀，导致保护层变形而产生的推力；
作为一种举例说明，所述推力为分选激光显微切割分选芯片，导致分选芯片部分结构脱离，携带保护层脱离而产生的推力；
进一步的，所述保护层可通过匀胶机或刮刀涂膜机等方式，制作在分选芯片表面上；
一种细胞分选方法，包括：
步骤一、保护层的制备：将培养基、水、固化剂三者按照一定比例混合，得到保护层原材料；
作为一种举例说明，所述培养基与固化剂二者质量比介于：1000/1至10/1之间；
作为一种举例说明，所述水与固化剂二者质量比介于：1000/1至10/1之间；
步骤二、保护层的涂覆：将所述保护层原材料涂覆在分选芯片表面，得到保护层；
作为一种举例说明，所述涂覆采用匀胶机或刮刀涂膜机作业工艺；
作为一种举例说明，将所述保护层原材料涂覆在分选芯片表面之前，对分选芯片进行亲水改性操作，以增加保护层在分选芯片上的均匀性；
作为一种举例说明，所述亲水改性操作为：使用等离子体轰击的方式对分选芯片进行亲水改性；
作为一种举例说明，所述亲水改性操作还可以为：在分选芯片上修饰巯基、羧基、羟基、氨基、植酸等亲水基团或者物质，进行亲水改性；
作为一种举例说明，所述亲水改性操作还可以是：优选0.001mol/L-100mol/L植酸水溶液对分选芯片进行亲水改性；
步骤三、取细胞悬浮液，旋涂在所述保护层表面；并在显微镜下确定目标细胞的位置；
步骤四、基于激光弹射转移分选技术，完成目标细胞的精准分选；所述保护层起到为待分选样品提供营养物质，维持细胞活性，隔绝或降低激光弹射对弹射细胞的力、热损伤，降低激光对细胞的光损伤。
本发明的有益效果：
本发明通过在分选芯片上设置保护层，能够有效的缓冲或者隔绝分选激光、分选芯片作用在分选样品上的光、热、力作用，为待分选样品提供营养物质，更好的维持样品活性；结构简单，使用方便，适合推广。
本发明可同时应用于激光弹射转移分选、激光显微切割等基于激光诱导转移技术的细胞分选应用，为精准分选活体细胞样品提供可靠技术支撑。
附图说明
图1是本发明一种用于激光诱导转移的芯片保护层的涂覆结构示意图
图2是本发明一种细胞分选方法的分选过程示意图
图3是本发明一种用于激光诱导转移的芯片保护层及细胞分选方法的实施例1之确定分选目标示意图
图4是本发明一种用于激光诱导转移的芯片保护层及细胞分选方法的实施例1之激光弹射转移分选之后示意图
图5是本发明一种用于激光诱导转移的芯片保护层及细胞分选方法的实施例1之活性证明示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
详见图1至图5所示，一种用于激光诱导转移的芯片保护层及细胞分选方法，其中：
一种用于激光诱导转移的芯片保护层，所述的保护层101为：固化剂和/或培养基和/或水构成的薄层；
进一步的，所述固化剂为：琼脂、胶原蛋白、甘油、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇、聚丙烯酰胺等聚合物中的一种或组合；
作为一种举例说明，所述培养基为：牛肉膏蛋白胨液体培养基、LB液体培养基或豆芽汁液体培养基，及其他可以维系细胞、微生物存活的物质体系；
作为一种举例说明，可单选YPD培养基作为分选酵母菌的保护层101；可单选MRS培养基作为分选乳酸杆菌的保护层101；可单选LB培养基作为分选大肠杆菌的保护层101；
进一步的，所述保护层101用于传递分选芯片102的推力，并作用在细胞201上，完成细胞201的分选；
作为一种举例说明，所述推力为激光诱导分选芯片102体积膨胀，导致保护层101变形而产生的推力；
作为一种举例说明，所述推力为分选激光显微切割分选芯片102，导致分选芯片102部分结构脱离，携带保护层101脱离而产生的推力；
进一步的，所述保护层101可通过匀胶机或刮刀涂膜机等方式，制作在分选芯片表面上；
一种细胞分选方法，包括：
步骤一、保护层的制备：将培养基、水、固化剂三者按照一定比例混合，得到保护层原材料；
作为一种举例说明，所述培养基与固化剂二者质量比介于：1000/1至10/1之间；
作为一种举例说明，所述水与固化剂二者质量比介于：1000/1至10/1之间；
步骤二、保护层的涂覆：将所述保护层原材料涂覆在分选芯片102表面，得到保护层101；
作为一种举例说明，所述涂覆采用匀胶机或刮刀涂膜机作业工艺；
作为一种举例说明，将所述保护层原材料涂覆在分选芯片表面之前，对分选芯片进行亲水改性操作，以增加保护层在分选芯片上的均匀性；
作为一种举例说明，所述亲水改性操作为：使用等离子体轰击的方式对分选芯片进行亲水改性；
作为一种举例说明，所述亲水改性操作还可以为：在分选芯片上修饰巯基、羧基、羟基、氨基、植酸等亲水基团或者物质，进行亲水改性；
作为一种举例说明，所述亲水改性操作还可以是：优选0.001mol/L-100mol/L植酸水溶液对分选芯片进行亲水改性；
步骤三、取细胞201悬浮液，旋涂在所述保护层表面；并在显微镜下确定目标细胞201的位置；
步骤四、基于激光弹射转移分选技术，完成目标细胞201的精准分选；所述保护层101起到为待分选样品提供营养物质，维持细胞活性，隔绝或降低激光弹射对弹射细胞的力、热损伤，降低激光对细胞的光损伤。
为了更好的说明本发明细胞分选方法的原理，现通过具体实施例进行举例分析：
实施例1：
1、将分选芯片102浸没在1mol/L植酸水溶液中1h，随后使用水清洗分选芯片102，得到植酸改性的亲水分选芯片102，待用；
2、取YPD Broth培养基100g，2g琼脂，均匀混合两种材料，得到保护层原材料；
3、将所述保护层原材料，采用刮刀涂膜机涂覆在分选芯片102表面，得到保护层101；
4、取酵母菌201悬浮液，旋涂在上述保护层101表面；并在显微镜下确定目标细胞201的位置；
详见图3所示，涂有保护层的分选芯片，其上旋涂有酵母菌201，白色虚线标记酵母菌201为分选目标酵母菌；
5、基于激光弹射转移分选技术，完成目标细胞201的精准分选；
详见图4所示，基于激光弹射转移分选技术，将图3中所示的酵母菌分选，期间保护层脱落，白色虚线框标注出保护层脱落位置；
参照图5所示，经实施例1操作分选后的目标细胞201(白色虚线框圈中)，其为酵母菌，经过培养分选获得的菌落，证明目标酵母菌在保持活性的前提下完成分选；
本发明通过在分选芯片102上设置保护层101，能够有效的缓冲或者隔绝分选激光、分选芯片作用在分选样品上的光、热、力作用，为待分选样品提供营养物质，更好的维持样品活性；结构简单，使用方便，适合推广；本发明可同时应用于激光弹射转移分选、激光显微切割等基于激光诱导转移技术的细胞分选应用，为精准分选活体细胞样品提供可靠技术支撑。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于激光诱导转移的芯片保护层，其特征在于，所述的保护层为：固化剂和/或培养基和/或水构成的薄层；
所述固化剂为：琼脂、胶原蛋白、甘油、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇、聚丙烯酰胺等聚合物中的一种或组合；
所述培养基为：液体培养基、固体培养基中的一种或者组合；
所述保护层用于传递分选芯片的推力，并作用在细胞上，完成细胞的分选。
2.根据权利要求1所述的一种用于激光诱导转移的芯片保护层，其特征在于，所述培养基为：牛肉膏蛋白胨液体培养基、LB液体培养基或豆芽汁液体培养基；可单选YPD培养基作为分选酵母菌的保护层；可单选MRS培养基作为分选乳酸杆菌的保护层；可单选LB培养基作为分选大肠杆菌的保护层。
3.根据权利要求1所述的一种用于激光诱导转移的芯片保护层，其特征在于，所述推力为激光诱导分选芯片体积膨胀，导致保护层变形而产生的推力。
4.根据权利要求1所述的一种用于激光诱导转移的芯片保护层，其特征在于，所述推力为分选激光显微切割分选芯片，导致分选芯片部分结构脱离，携带保护层脱离而产生的推力。
5.一种细胞分选方法，其特征在于，包括：
步骤一、保护层的制备：将培养基、水、固化剂三者按照一定比例混合，得到保护层原材料；
步骤二、保护层的涂覆：将所述保护层原材料涂覆在分选芯片表面，得到保护层；
步骤三、取细胞悬浮液，旋涂在所述保护层表面；并在显微镜下确定目标细胞的位置；
步骤四、基于激光弹射转移分选技术，完成目标细胞的精准分选；所述保护层起到为待分选样品提供营养物质，维持细胞活性，隔绝或降低激光弹射对弹射细胞的力、热损伤，降低激光对细胞的光损伤。
6.根据权利要求5所述的一种细胞分选方法，其特征在于，所述培养基与固化剂二者质量比介于：1000/1至10/1之间；所述水与固化剂二者质量比介于：1000/1至10/1之间。
7.根据权利要求5所述的一种细胞分选方法，其特征在于，所述涂覆采用匀胶机或刮刀涂膜机作业。
8.根据权利要求5所述的一种细胞分选方法，其特征在于，将所述保护层原材料涂覆在分选芯片表面之前，对分选芯片进行亲水改性操作，以增加保护层在分选芯片上的均匀性。
9.根据权利要求8所述的一种细胞分选方法，其特征在于，
所述亲水改性操作为：使用等离子体轰击的方式对分选芯片进行亲水改性；
所述亲水改性操作还可以为：在分选芯片上修饰巯基、羧基、羟基、氨基、植酸等亲水基团或者物质，进行亲水改性；
所述亲水改性操作还可以是：优选0.001mol/L-100mol/L植酸水溶液对分选芯片进行亲水改性。
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