CN112940910B - 一种胰岛囊泡富集装置及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种胰岛囊泡富集装置及其制备方法和应用，适用于与原代胰岛细胞以及胰岛细胞系中囊泡的富集与研究。所述装置由两层亚克力结构、两层密封软垫及两片不同孔径的滤膜组成，该装置由机械方式固定组装。本装置采用物理方法从以尺寸为标准去除杂质、富集胰岛囊泡，确保胰岛囊泡的纯度。本装置制作简便，操作简单，可以有效富集胰岛囊泡用于后续研究。

Description

一种胰岛囊泡富集装置及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及胰岛囊泡富集装置的制备方法，属微机械加工技术领域。
背景技术
胰岛素是血糖稳态的关键调节因子之一，而胰岛素分泌异常被认为是糖尿病发展的重要因素。超过99％的胰岛素是由胰腺β细胞分泌的。在每个β细胞内，胰岛素存储在称为胰岛素分泌颗粒(ISG)的特定细胞器中，并通过调节的分泌途径释放。当血糖水平升高时，ISG与质膜融合并释放胰岛素。胰岛素分泌是一个复杂而有组织的动态过程，包括未成熟ISG(iISG)从高尔基体网络出芽，成熟ISG(mISG)与细胞膜融合等过程。然而，由于对ISG相关过程(包括生物发生，成熟，转运和胞吐作用)中涉及的蛋白质缺乏足够的了解，参与这一过程的分子机制在很大程度上是未知的。因此，在确定iISGs和mISGs的特性和蛋白质含量之前，对它们进行分离和富集是非常重要的。
细胞器蛋白质组图谱通常通过亚细胞分级分离方法获得，例如密度梯度离心等，然而经过离心处理得到的囊泡仍然含有很多杂质，对后续研究产生不利影响，迫切需要一种方法来得到纯度更高的胰岛囊泡。
本发明设计并制作了一种胰岛囊泡富集装置，该装置为多层结构，包括两个通道层、两个密封层和过滤层。利用该装置，可以从初步离心处理之后得到的混合物中有效富集胰岛囊泡，以用于后续研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种胰岛囊泡富集装置。
一种胰岛囊泡富集装置，该装置有多层结构，由上而下依次为上层通道、密封软垫a、多孔滤膜层、密封软垫b、下层通道；所述多孔滤膜层包括两片多孔膜；上述各层结构之间通过机械方式固定；
其中，上层通道上设有细胞裂解液入口、细胞裂解液出口、囊泡收集入口、囊泡收集出口；下层通道上设有囊泡收集对应入口、富集通道、囊泡收集对应出口；所述上层通道的细胞裂解液入口和细胞裂解液出口通过多孔滤膜与下层通道的细胞裂解液对应结构相通。
所述上层通道和下层通道材料为亚克力或其他硬材质。
上下层通道采用硅胶或其他材质软垫密封。
针对囊泡的大小采用不同孔径的多孔膜对囊泡富集。
所述多孔滤膜材质为聚碳酸酯或其他材质。
所述多孔滤膜孔径其中一片为150-250um，另外一片为350-450um。
该装置通过螺丝钉或夹具固定。
本发明提供的胰岛囊泡富集装置用于胰岛囊泡的富集与纯化。
本发明公开了一种胰岛囊泡富集装置的制备方法，具体如下：
(1)装置通道层的制备：首先进行图形的设计与绘制，然后利用激光加工技术进行通道层的加工，得到上层通道和下层通道；
(2)密封软垫的制备：对两层密封软垫进行镂空设计；
(3)准备多孔滤膜，滤膜直径大于上层空腔3mm以上；
(4)将通道层、密封软垫、滤膜进行组装，边缘用螺丝钉固定得到胰岛囊泡富集装置。
本发明具体采用以下技术方案：
装置通道层的制备。
通道层分为上下两层，上层与下层中间联通处由多孔滤膜阻隔。通道上层包括两个腔室，细胞裂解液入口、细胞裂解液出口、囊泡收集入口、囊泡收集出口；下层通道上设有囊泡收集对应入口、富集通道、囊泡收集对应出口。
密封软垫的制作。
由于通道层为硬材质，直接组装会存在液体泄漏的问题，所以需要密封软垫进行密封。密封软垫的材质可以使用硅胶等。密封软垫的形状需要根据上下通道层的形状进行裁切。
多孔滤膜的准备。
该装置通过多孔滤膜在尺寸上对囊泡进行纯化，所以需要用到两种不同孔径的多孔滤膜，以排除杂质，捕获相应尺寸范围内的囊泡。
装置的组装。
该装置采用机械方式进行组装和固定。可以在通道边缘设置螺丝孔位使用螺丝钉进行固定，也可以使用夹具或别的方式进行固定。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
该方法提供一种胰岛囊泡富集装置的制作方式。该装置具有制作成本低廉、操作简单等优点，可用于胰岛细胞中囊泡的纯化富集，用于对胰岛囊泡结构与成分的研究，对参与胰岛素分泌过程的的分子机制进行更加深入的研究。
附图说明
图1是本发明胰岛囊泡富集装置结构示意图；
其中，1-16为螺丝位17.细胞裂解液入口18.细胞裂解液出口19.囊泡收集入口20.囊泡收集出口21-22.多孔滤膜23.富集通道
图2是本发明一种实施例的上层结构图；
图3是本发明一种实施例的密封软垫结构图，黑色为镂空部分。
图4是本发明一种实施例的多孔滤膜示意图：
21，22分别对应上层入口与出口处，21的孔径为400um，22的孔径为200um。
图5是本发明一种实施例的下层结构图；
具体实施方式
首先设计上下两层通道的形状，确定出口与入口。上下两个通道层可以通过激光方式加工。然后根据上下两层通道的结构对密封软垫进行切割。准备通道层、密封软垫以及多孔滤膜以后，准备将几层结构进行组装。在通道层以及软垫边缘位置打孔，使用螺丝钉进行固定。最后，在上层通道的两个入口以及出口接出管道以供流体进出。下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种胰岛囊泡富集装置，如图1所示，该装置有多层结构，由上而下依次为上层通道、密封软垫a、多孔滤膜层、密封软垫b、下层通道；所述多孔滤膜层包括两片多孔膜；上述各层结构之间通过机械方式固定；
其中，上层通道上设有细胞裂解液入口、细胞裂解液出口、囊泡收集入口、囊泡收集出口；下层通道上设有囊泡收集对应入口、富集通道、囊泡收集对应出口；所述上层通道的细胞裂解液入口和细胞裂解液出口通过多孔滤膜与下层通道的细胞裂解液对应结构相通。
所述上层通道和下层通道材料为亚克力。
上下层通道采用硅胶或其他材质软垫密封。
针对囊泡的大小采用不同孔径的多孔膜对囊泡富集。
所述多孔滤膜材质为聚碳酸酯或其他材质。
所述多孔滤膜孔径其中一片为150um，另外一片为350um。
该装置通过螺丝钉固定。
实施例2
一种胰岛囊泡富集装置，该装置有多层结构，由上而下依次为上层通道、密封软垫a、多孔滤膜层、密封软垫b、下层通道；所述多孔滤膜层包括两片多孔膜；上述各层结构之间通过机械方式固定；
其中，上层通道上设有细胞裂解液入口、细胞裂解液出口、囊泡收集入口、囊泡收集出口；下层通道上设有囊泡收集对应入口、富集通道、囊泡收集对应出口；所述上层通道的细胞裂解液入口和细胞裂解液出口通过多孔滤膜与下层通道的细胞裂解液对应结构相通。
所述上层通道和下层通道材料为亚克力或其他硬材质。
上下层通道采用硅胶或其他材质软垫密封。
针对囊泡的大小采用不同孔径的多孔膜对囊泡富集。
所述多孔滤膜材质为聚碳酸酯或其他材质。
所述多孔滤膜孔径其中一片为250um，另外一片为450um。
该装置通过夹具固定。
实施例3
一种胰岛囊泡富集装置的制备方法，包括下列步骤：
1、装置通道层的制备。在电脑上用AutoCAD软件进行图形绘制，然后利用激光加工技术进行通道层的加工，得到图2所示的上层通道和图5所示的下层通道。
2、密封软垫的制备。根据通道层的设计对两层密封软垫进行镂空(图3)。
3、分别准备孔径为200um与400um的多孔滤膜(图4)，滤膜直径大于上层空腔3mm以上。
4、将通道层、密封软垫、滤膜进行组装，边缘用螺丝钉固定。
5、在上层通道层入口与出口处插管，便于流体进出。
实施例4
胰岛囊泡富集装置用于胰岛囊泡的富集，具体操作包括下列步骤：
(1)用0.2％的牛血清白蛋白溶液处理芯片，防止囊泡吸附。
(2)将细胞匀浆进行梯度离心处理，堵死囊泡收集入口19，囊泡收集出口20，将含有胰岛囊泡的部分从细胞裂解液入口17通入装置，从细胞裂解液出口18收集废液。
(3)堵死细胞裂解液入口17和细胞裂解液出口18，在囊泡收集入口19通入空气，从囊泡收集出口20收集纯化的胰岛囊泡。
(4)从囊泡收集入口19通入适量缓冲液，冲洗下层通道内残留的胰岛囊泡，从囊泡收集出口20收集。

Claims (9)

1.一种胰岛囊泡富集装置，其特征在于：该装置有多层结构，由上而下依次为上层通道、密封软垫a、多孔滤膜层、密封软垫b、下层通道；所述多孔滤膜层包括两片多孔膜；上述各层结构之间通过机械方式固定；
其中，上层通道上设有细胞裂解液入口、细胞裂解液出口、囊泡收集入口、囊泡收集出口；下层通道上设有囊泡收集对应入口、富集通道、囊泡收集对应出口；所述上层通道的细胞裂解液入口和细胞裂解液出口通过多孔滤膜与下层通道的细胞裂解液对应结构相通。
2.根据权利要求1所述的胰岛囊泡富集装置，其特征在于：所述上层通道和下层通道材料为亚克力。
3.根据权利要求1所述的一种胰岛囊泡富集装置，其特征在于：上下层通道采用硅胶。
4.根据权利要求1所述的一种胰岛囊泡富集装置，其特征在于：针对囊泡的大小采用不同孔径的多孔膜对囊泡富集。
5.根据权利要求1所述的一种胰岛囊泡富集装置，其特征在于：所述多孔滤膜材质为聚碳酸酯。
6.根据权利要求5所述的一种胰岛囊泡富集装置，其特征在于：所述多孔滤膜孔径其中一片为150-250μm，另外一片为350-450μm。
7.根据权利要求1所述的一种胰岛囊泡富集装置，其特征在于：该装置通过螺丝钉或夹具固定。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的胰岛囊泡富集装置的应用，其特征在于：胰岛囊泡富集装置用于胰岛囊泡的富集与纯化。
9.一种如权利要求1-7任一项所述的胰岛囊泡富集装置的制备方法，其特征在于：具体如下：
（1）装置通道层的制备：在电脑上用AutoCAD软件进行图形绘制，然后利用激光加工技术进行通道层的加工，得到上层通道和下层通道；
（2）密封软垫的制备：对两层密封软垫进行镂空设计；
（3）准备孔径为200μm与400μm的多孔滤膜，滤膜直径大于上层空腔3mm以上；
（4）将通道层、密封软垫、滤膜进行组装，边缘用螺丝钉固定得到胰岛囊泡富集装置。
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