CN111896510B - 一种基于聚集诱导发光材料的癌症快速筛查方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于聚集诱导发光材料的癌症快速筛查方法，涉及癌症筛查技术领域，其包括癌症快速筛查方法简要步骤如下:首先制备由三种聚集诱导发光材料组成的荧光阵列传感器，然后将前列腺癌、肝癌、直肠癌患者和健康人的血清分别各自加入到制备的阵列传感器中孵育10min，最后，通过凝胶成像仪采集荧光差异信号，输入simca软件处理得到不同样本的二维阵列图像。该基于聚集诱导发光材料的癌症快速筛查方法，通过利用聚集诱导发光材料构建传感阵列，利用其与蛋白质反应直接快速产生不同的光学信号，可以实现高灵敏的、快速且简单的前列腺癌、肝癌、直肠癌患者血清及健康人血清的区分。
Description
技术领域
本发明涉及癌症筛查技术领域，具体为一种基于聚集诱导发光材料的癌症快速筛查方法。
背景技术
癌症是由于机体细胞失去正常调控，过度增殖而引起的疾病，也称恶性肿瘤，血清蛋白质检测在肿瘤相关疾病的早期临床诊断中有着重要的作用和意义，而针对蛋白质检测的传统方法如聚丙烯酰胺凝胶电泳和酶联免疫吸附试验等存在着成本较高、抗体种类不足以及耗时等缺点，作为一种替代方法，以非特异性受体作为传感单元的光学可交叉反应的传感器阵列近年来被广泛用于蛋白质快速检测区分，这种交叉响应的传感器阵列在蛋白质的高通量检测和快速识别中具有很大优势，可通过强度、波长、光谱形状、发光寿命等参数的变化提供丰富的识别信息，并且能够通过成像的方式同时记录所有传感单元上的响应信号，能够快速给出数目众多的传感单元对样品响应所得到的信息。
但是近年来作为阵列传感受体单元材料的高分子、氧化石墨烯、金纳米颗粒、荧光图纳米团簇以及碳纳米管等有以下几个方面的局限性：(1)材料的表面修饰步骤相对复杂或者耗时、(2)信号响应时间过长(>1h)、(3)荧光背景干扰导致检测灵敏度降低。
聚集诱导发光小分子探针为解决这一难题提供了思路，其自身在溶解分散的情况下无荧光，当与蛋白质相互作用后引起聚集从而产生荧光响应，因此，设计开发一系列无需表面修饰且无荧光背景干扰的聚集诱导发光小分子探针来构建传感阵列用于快速的蛋白质识别对于癌症等重大疾病的早期快速筛查意义重大。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于聚集诱导发光材料的癌症快速筛查方法，解决了近年来作为阵列传感受体单元材料的高分子、氧化石墨烯、金纳米颗粒、荧光图纳米团簇以及碳纳米管等有以下几个方面的局限性：(1)材料的表面修饰步骤相对复杂或者耗时、(2)信号响应时间过长(>1h)、(3)荧光背景干扰导致检测灵敏度降低的问题。
(二)技术方案
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种基于聚集诱导发光材料的癌症快速筛查方法，所述癌症快速筛查方法简要步骤如下:首先制备由三种聚集诱导发光材料组成的荧光阵列传感器，然后将前列腺癌、肝癌、直肠癌患者和健康人的血清分别各自加入到制备的阵列传感器中孵育10min，最后，通过凝胶成像仪采集荧光差异信号，输入simca软件处理得到不同样本的二维阵列图像，最终得到前列腺癌、肝癌、直肠癌患者和健康人的的阵列区分指纹图谱；
所述癌症快速筛查方法具体步骤如下:
步骤一、三种聚集诱导发光材料的制备：
将0.5g浓度为1.26mmol的羟基化TPE(TPE-OH)，3ml浓度为24.85mmol的1，4-二溴丁烷以及1.04g浓度为7.56mmol的无水K2CO3混合于圆底烧瓶中的30ml的无水丙酮中，回流过夜，产物用丙酮洗涤并旋转蒸发两次，粗产物用硅胶柱纯化，选取乙酸乙酯：石油醚比例为1：5的配制洗脱剂进行柱层析，真空干燥后，得到白色粉末状产物1，1，2，2-四(4-(4-溴丁氧基)苯基)乙烯(TPE-OBr)，将500mg浓度为0.625mmol的1，1，2，2-四(4-(4-溴丁氧基)苯基)乙烯(TPE-OBr)分别和甲胺、环己烷甲胺、苯甲胺(15.75mM)的混合物在40ml的THF中回流持续一定时间，将获得的产物用THF洗涤几次，并且通过重结晶获得三种聚集诱导发光材料；
步骤二、阵列构建及血清区分：
分别将2μL直肠癌、肝癌、前列腺癌和健康人血清分别加入到200μL浓度为2μM的三种聚集诱导发光探针中，在室温下孵育几分钟，随后，利用凝胶成像获取荧光变化数值，并在统计分析软件中使用主成分分析对荧光变化数据进行处理，统计分析软件采用simca软件，得到直肠癌、肝癌、前列腺癌和健康人的二维指纹图谱结果。
优选的，所述步骤一中混合物在40ml的THF中回流持续时间为48小时。
优选的，所述步骤一中获得的产物用THF洗涤具体次数为三次。
优选的，所述步骤二中在室温下孵育具体时间为10分钟。
(三)有益效果
本发明的有益效果在于：
1、该基于聚集诱导发光材料的癌症快速筛查方法，通过利用聚集诱导发光材料构建传感阵列，利用其与蛋白质反应直接快速产生不同的光学信号，可以实现高灵敏的、快速且简单的前列腺癌、肝癌、直肠癌患者血清及健康人血清的区分。
2、该基于聚集诱导发光材料的癌症快速筛查方法，通过采用了“打开”模式，荧光背景干扰可以大大降低，同时蛋白质响应信号可以一步直接获得，无需任何复杂的表面修饰步骤或洗涤步骤，使前列腺癌、肝癌、直肠癌患者和健康人的血清用小体积(2.0μL)可在10分钟内快速鉴别。
附图说明
图1为本发明直肠癌、肝癌、前列腺癌和健康人基于阵列传感，在95％的置信度下，利用主成分分析获得的荧光响应模式标准图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种基于聚集诱导发光材料的癌症快速筛查方法，所述癌症快速筛查方法简要步骤如下:首先制备由三种聚集诱导发光材料组成的荧光阵列传感器，然后将前列腺癌、肝癌、直肠癌患者和健康人的血清分别各自加入到制备的阵列传感器中孵育10min，最后，通过凝胶成像仪采集荧光差异信号，输入simca软件处理得到不同样本的二维阵列图像，最终得到前列腺癌、肝癌、直肠癌患者和健康人的的阵列区分指纹图谱；
所述癌症快速筛查方法具体步骤如下:
步骤一、三种聚集诱导发光材料的制备：
将0.5g浓度为1.26mmol的羟基化TPE(TPE-OH)，3ml浓度为24.85mmol的1，4-二溴丁烷以及1.04g浓度为7.56mmol的无水K2CO3混合于圆底烧瓶中的30ml的无水丙酮中，回流过夜，产物用丙酮洗涤并旋转蒸发两次，粗产物用硅胶柱纯化，选取乙酸乙酯：石油醚比例为1：5的配制洗脱剂进行柱层析，真空干燥后，得到白色粉末状产物1，1，2，2-四(4-(4-溴丁氧基)苯基)乙烯(TPE-OBr)，将500mg浓度为0.625mmol的1，1，2，2-四(4-(4-溴丁氧基)苯基)乙烯(TPE-OBr)分别和甲胺、环己烷甲胺、苯甲胺(15.75mM)的混合物在40ml的THF中回流持续一定时间，将获得的产物用THF洗涤几次，并且通过重结晶获得三种聚集诱导发光材料；
步骤二、阵列构建及血清区分：
分别将2μL直肠癌、肝癌、前列腺癌和健康人血清分别加入到200μL浓度为2μM的三种聚集诱导发光探针中，在室温下孵育几分钟，随后，利用凝胶成像获取荧光变化数值，并在统计分析软件中使用主成分分析对荧光变化数据进行处理，统计分析软件采用simca软件，得到直肠癌、肝癌、前列腺癌和健康人的二维指纹图谱结果。
所述步骤一中混合物在40ml的THF中回流持续时间为48小时，所述步骤一中获得的产物用THF洗涤具体次数为三次，所述步骤二中在室温下孵育具体时间为10分钟。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于聚集诱导发光材料的癌症快速筛查方法，其特征在于：所述癌症快速筛查方法简要步骤如下:首先制备由三种聚集诱导发光材料组成的荧光阵列传感器，然后将前列腺癌、肝癌、直肠癌患者和健康人的血清分别各自加入到制备的阵列传感器中孵育10min，最后，通过凝胶成像仪采集荧光差异信号，输入simca软件处理得到不同样本的二维阵列图像，最终得到前列腺癌、肝癌、直肠癌患者和健康人的的阵列区分指纹图谱；
所述癌症快速筛查方法具体步骤如下:
步骤一、三种聚集诱导发光材料的制备：
将0.5g浓度为1.26mmol的羟基化TPE(TPE-OH)，3ml浓度为24.85mmol的1，4-二溴丁烷以及1.04g浓度为7.56mmol的无水K2CO3混合于圆底烧瓶中的30ml的无水丙酮中，回流过夜，产物用丙酮洗涤并旋转蒸发两次，粗产物用硅胶柱纯化，选取乙酸乙酯：石油醚比例为1：5的配制洗脱剂进行柱层析，真空干燥后，得到白色粉末状产物1，1，2，2-四(4-(4-溴丁氧基)苯基)乙烯(TPE-OBr)，将500mg浓度为0.625mmol的1，1，2，2-四(4-(4-溴丁氧基)苯基)乙烯(TPE-OBr)分别和甲胺、环己烷甲胺、苯甲胺(15.75mM)的混合物在40ml的THF中回流持续一定时间，将获得的产物用THF洗涤几次，并且通过重结晶获得三种聚集诱导发光材料；
步骤二、阵列构建及血清区分：
分别将2μL直肠癌、肝癌、前列腺癌和健康人血清分别加入到200μL浓度为2μM的三种聚集诱导发光探针中，在室温下孵育几分钟，随后，利用凝胶成像获取荧光变化数值，并在统计分析软件中使用主成分分析对荧光变化数据进行处理，统计分析软件采用simca软件，得到直肠癌、肝癌、前列腺癌和健康人的二维指纹图谱结果。
2.根据权利要求1所述的一种基于聚集诱导发光材料的癌症快速筛查方法，其特征在于：所述步骤一中混合物在40ml的THF中回流持续时间为48小时。
3.根据权利要求1所述的一种基于聚集诱导发光材料的癌症快速筛查方法，其特征在于：所述步骤一中获得的产物用THF洗涤具体次数为三次。
4.根据权利要求1所述的一种基于聚集诱导发光材料的癌症快速筛查方法，其特征在于：所述步骤二中在室温下孵育具体时间为10分钟。
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