CN116008174A - 一种用于生物样本光交联的高效多波长光交联仪及应用 - Google Patents
一种用于生物样本光交联的高效多波长光交联仪及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116008174A CN116008174A CN202111227649.3A CN202111227649A CN116008174A CN 116008174 A CN116008174 A CN 116008174A CN 202111227649 A CN202111227649 A CN 202111227649A CN 116008174 A CN116008174 A CN 116008174A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- biological sample
- illumination
- light source
- unit
- wavelength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 title claims abstract description 96
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000001073 sample cooling Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 abstract description 4
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 abstract description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 18
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 15
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 10
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 8
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 8
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 8
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 8
- 230000004850 protein–protein interaction Effects 0.000 description 8
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- DLOYEXLJSCENBK-UHFFFAOYSA-N (3-methyldiazirin-3-yl)methanamine;hydrochloride Chemical group Cl.NCC1(C)N=N1 DLOYEXLJSCENBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000005222 photoaffinity labeling Methods 0.000 description 3
- 208000007578 phototoxic dermatitis Diseases 0.000 description 3
- 231100000018 phototoxicity Toxicity 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102400000888 Cholecystokinin-8 Human genes 0.000 description 2
- 101800005151 Cholecystokinin-8 Proteins 0.000 description 2
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000010859 live-cell imaging Methods 0.000 description 2
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000000751 protein extraction Methods 0.000 description 2
- IZTQOLKUZKXIRV-YRVFCXMDSA-N sincalide Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(N)=O)NC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O)C1=CC=C(OS(O)(=O)=O)C=C1 IZTQOLKUZKXIRV-YRVFCXMDSA-N 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- VZQHRKZCAZCACO-PYJNHQTQSA-N (2s)-2-[[(2s)-2-[2-[[(2s)-2-[[(2s)-2-amino-5-(diaminomethylideneamino)pentanoyl]amino]propanoyl]amino]prop-2-enoylamino]-3-methylbutanoyl]amino]propanoic acid Chemical compound OC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)C(=C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@@H](N)CCCNC(N)=N VZQHRKZCAZCACO-PYJNHQTQSA-N 0.000 description 1
- 108091005625 BRD4 Proteins 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 102100029895 Bromodomain-containing protein 4 Human genes 0.000 description 1
- OBMZMSLWNNWEJA-XNCRXQDQSA-N C1=CC=2C(C[C@@H]3NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](NC(=O)N(CC#CCN(CCCC[C@H](NC(=O)[C@@H](CC4=CC=CC=C4)NC3=O)C(=O)N)CC=C)NC(=O)[C@@H](N)C)CC3=CNC4=C3C=CC=C4)C)=CNC=2C=C1 Chemical compound C1=CC=2C(C[C@@H]3NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](NC(=O)N(CC#CCN(CCCC[C@H](NC(=O)[C@@H](CC4=CC=CC=C4)NC3=O)C(=O)N)CC=C)NC(=O)[C@@H](N)C)CC3=CNC4=C3C=CC=C4)C)=CNC=2C=C1 OBMZMSLWNNWEJA-XNCRXQDQSA-N 0.000 description 1
- YXHKONLOYHBTNS-UHFFFAOYSA-N Diazomethane Chemical compound C=[N+]=[N-] YXHKONLOYHBTNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010052285 Membrane Proteins Proteins 0.000 description 1
- 101710176384 Peptide 1 Proteins 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 1
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 1
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000007876 drug discovery Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 210000003470 mitochondria Anatomy 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
本申请公开了一种用于生物样本光交联的高效多波长交联仪及应用，所述交联仪包括光照单元、生物样本冷却单元、数控单元和光照处理单元、生物样品平台；所述光照单元包括光源；所述光照处理单元包括可拆卸的滤波片，所述滤波片位于光源与生物样品平台之间；所述生物样本冷却单元用于冷却生物样品平台；所述数控单元分别与光照单元、生物样本冷却单元连接；所述滤波片为单波长滤波片。本申请具备多波长、高能、低热、精确调控等功能，多波长光源提供高能量密度光束以保证交联反应效果的同时，生物样本冷却单元通过维持交联体系的低温环境以保证样品的生理条件和生理活性，为开展光交联的细胞实验以及活体实验提供了重要的仪器支撑。
Description
技术领域
本申请涉及一种用于生物样本光交联的高效多波长光交联仪及应用，属于化学生物学领域。
背景技术
光交联反应作为一种快速、简单和时空可控的交联工具广泛地应用于化学、生物、医学和材料等不同研究领域。在化学生物学分析中，光交联是研究蛋白质间相互作用(PPIs)，蛋白质标记等领域的强大工具。
蛋白质-蛋白质相互作用(PPIs)触发广泛的生物信号通路，对生物医学研究和药物发现至关重要(Jin L,Wang W,Fang G.Targeting protein-protein interaction bysmall molecules.Annu Rev PharmacolToxicol.2014；54:435–56)。各种技术已被用来研究特定的蛋白质，包括亲和层析、活性探针、亲和探针和光亲和标记(PAL)。PAL已成为研究PPIs最有力的策略之一(Dormtin G,Prestwich GD.Perspectives inBiochemistry.1994；Gubbens J,de Kroon AI.Proteome-wide detection ofphospholipid-protein interactions in mitochondria by photocrosslinking andclick chemistry.MolBioSyst.2010；6:1751–9.)。传统的光交联剂用于苯并苯甲酮(benzophenone)、芳基叠氮化物(arylazide)和重氮嗪(diazirine)。在光照射下，这些光交联剂产生与邻近分子反应的高活性物质，导致直接共价修饰。由于PAL能在空间选择性捕获非共价的相互作用伙伴，光交联已成为研究PPIs的重要工具。光交联不但在蛋白质组学研究领域大放异彩，还被广泛应用于活体细胞成像，药物靶向等研究中(Yao S Q,Pan S,JangS Y,et al.A Suite of\"Minimalist\"Photo-Crosslinkers for Live-Cell Imagingand Chemical Proteomics:Case Study with BRD4 Inhibitors[J].AngewandteChemieInternational Edition,2017.)。
然而，光交联技术存在一个明显的局限性：光照不可避免产生的生物(细胞)毒性，包括多波长光源的光毒性和光照产生的热量对细胞活性的影响。传统的光交联仪主要有两个缺点：光能量密度低以及光照产生大量热量且为单一波长，只能适用于单一波长的生物样本。由此导致光交联反应在生物样本中受到限制，例如，细胞膜蛋白的提取。
发明内容
本发明涉及一种用于生物样本光交联的高效多波长光交联仪，使用高能量LED光源为交联体系提供高能量密度多波长光光束，以保证交联反应效果。同时，使用生物样本冷却单元通过降低交联体系温度以保证生物样品的生理条件和维持其生理活性，并且生物样本高度调整装置可以根据交联反应所需能量，调整生物样品与光源的距离。此外，数控单元具备计时功能以调控多波长光光照射时间，并配备液晶屏用以实时显示多波长光交联仪腔体温度以及生物样本温度。为开展光交联生物样本实验提供了重要的仪器支撑。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于生物样本光交联的交联仪，所述交联仪包括光照单元、生物样本冷却单元、数控单元、和沿光照方向依次设置的光照处理单元、生物样品平台；
所述光源单元包括光源；
所述光照处理单元包括可拆卸的滤波片，所述滤波片位于光源与生物样品平台之间；
所述生物样本冷却单元用于冷却生物样品平台；
所述数控单元分别与光源单元、生物样本冷却单元连接；
所述滤波片为单波长滤波片。
所述滤波片为可替换原件，可根据实验所需波长进行替换为各种波长的滤波片。
可选地，所述光源为多波长光源；
可选地，所述单波长滤波片透过的波长为254nm、365nm、408nm中的一种；
可选地，所述滤波片固定在光源正下方10cm处。
所述滤波片的大小根据样品池的大小选取滤波片形状和尺寸；将光束过滤为单一波长光束。
可选地，所述光照单元还包括聚光镜；所述聚光镜对光源发射的杂乱散射光进行聚拢，让杂乱散射光源尽量接近平行光源。
沿光照方向，所述聚光镜位于光源与滤波片之间。
可选地，所述生物样品平台还包括用于调整生物样品平台与光源单元距离的调整装置，所述调整装置安装于所述交联仪底部，沿光照方向，设置于光照处理单元正下方。
可选地，所述调整装置根据生物样品所需能力和光照能量-高度对应标尺，调整生物样品平台与光照单元的距离；所述生物样本高度调整平台，平台为电动升降式。
可选地，所述光源，包括一组单只3W的LED灯株，LED灯株的数量可根据生物样本对能量的需求配置1～100个，最高能量可达2000mW/cm2。
所述的365nm LED光源的灯株数量与释放能量和热量有直接关系，可根据释放热量的高低，配置相应的散热系统。散热系统由铝制散热片和散热风扇组成。
可选地，所述生物样本冷却单元包括具有变频制冷功能的半导体液冷装置；
所述生物样本冷却单元还包括导热部件、用于测量样本温度的温度传感器I、用于对半导体液冷装置功率进行变频调控的单片机；
所述温度传感器I用于监测制冷片对生物样本冷却效果，并通过机壳外面的液晶显示屏监控样品温度；
所述单片机，用于对半导体液冷装置的功率进行变频调控；实现半导体液冷装置的温度能得到精准控制，能有效冷却置于其上的生物样本并恒温4℃；
可选地，所述生物样本冷却单元的制冷温度为4℃，可降低因强多波长光照射产生的热量对生物样本造成的不良影响。
可选地，所述导热部件位于所述半导体液冷装置与所述生物样品平台之间，所述导热部件与所述半导体液冷装置之间设有导热硅胶；为了让半导体液冷装置的温度能很快传到反应液接触面，在半导体液冷装置上面用导热效果好的铝板紧密接触覆盖、压实，中间加导热硅胶，使制冷块的温度很好的传到表面。
所述半导体液冷装置包括12706半导体制冷片；该制冷片经改装，所述制冷片的制冷面的大小与滤波片保持一致，并与上述光斑完全重合。
所述12706半导体制冷片工作时一端制冷而另一端会放热，只有对发热一面冷却降温才能保证另一面的制冷效果，因此在放热面外面安装循环冷却水，对发热面进行冷却,用风扇对循环水降温,加热面温度越低,对应的制冷面温度就会越低。冷热面温度可相差10℃左右。
可选地，所述数控单元包括光源计时开关、光照时间计时装置、温度报警装置以及生物样本温度显示装置。为了匹配光交联实验的动力学性能，其计时开关可实现精度为毫秒级的计时功能，以精准控制光源的工作时长。
可选地，所述光源计时开关具有0～999h的毫秒级倒计时功能；以控制光源的工作时长；并通过光照时间计时液晶显示屏实时显示光照剩余时间。
所述光照时间计时装置具有0～999h的毫秒级正计时功能，并通过光照时间计时液晶显示屏实时显示光源的工作时长。
可选地，所述交联仪还包括用于测量交联仪腔体内温度的温度传感器II，所述温度报警装置与温度传感器II连接，具备温度报警系统，当光交联仪的壳内温度高于室温时，警报系统响起，并提高光源散热风扇的功率，对光交联壳内温度进行快速降温。
可选地，所述生物样本温度显示装置与所述温度传感器I连接。
本申请的又一个方面，提供一种所述的交联仪在光交联实验上的应用。
可选地，所述方法包括以下步骤：
(1)交联仪预冷：开启生物样本冷却单元，使生物样本平台的温度达到指定温度；
(2)调整光照单元的光照能量；
(3)光交联反应：保持生物样本冷却单元开启，将光交联反应样品置于生物样品平台上，根据光交联反应样品的反应波长，安装通过所述光交联反应样品的反应波长的滤波片；计时开关设置倒计时，开启光源，倒计时结束，光源自动关闭。
可选地，所述光照能量为100mW/cm2～2000mW/cm2。可以根据交联反应所需能量，根据设定的光照能量调整反生物样本平台与光源的距离。
本申请利用多波长高能量LED光源、生物样本冷却系统和生物样本高度调整平台，搭建了一种“多波长、高能、低热”的光交联仪。因其高能量密度的优点，实现了更短的光照时间获取足够的光交联能量，从而减少了光毒性对生物样本的影响；同时利用该交联仪优异的冷却性能，降低了光照产热导致对生物样本对的影响。总之，本申请保证交联反应效果的同时，可以保证生物样品的生理条件和维持其生理活性，为开展光交联活体实验提供了重要的仪器支撑。
本申请能产生的有益效果包括：
1)通过可配置1～100个LED灯珠的光源，具有较高的光照能量密度，实现了更短的光照时间获取更高的光交联能量，从而提高的光交联效率。同时光照时间的缩短，可减少光毒性对生物样本的影响。
2)该交联仪光源为交联体系提供多波长光束，通过对交联仪的改进，增加不同波长、可拆卸的滤波片，在同一交联仪上实现对不同交联波长的生物样本的交联实验。
3)该交联仪优异的冷却性能，可以实现对光照中的样品温度维持在4℃，通过维持交联体系的低温环境以保证样品的生理条件和生理活性，降低了光照产热导致对生物样本对的影响，因而具有优异的生物相容性。
4)操作步骤简单，耗时短，通量高，可以实现对蛋白质以及蛋白质间相互作用的规模化鉴定。
5)生物样本高度调整平台可以根据交联反应所需能量，调整反应体系与光源的距离。
6)该交联仪的计时功能，可以实现毫秒级别的精准地控制光交联的时间。
7)操作步骤简单，耗时短，可以实现对生物样本的规模化光交联。
附图说明
图1为实施例1多波长光交联仪结构说明图。
图2为实施例2多波长光交联仪的不同光照时间对6条肽段产生的光交联效率结果。
图3为实施例3多波长光交联仪的不同光照时间下HELA细胞的存活率测试结果。
其中：1—LED散热风扇；2—LED灯珠；3—聚光平凸镜；4—单波长滤光片；5—生物样品平台；6—铝板(含温度传感器I)；7—半导体制冷片；8—升降调整平台；9—循环水冷系统；10—温度传感器II；11—液晶温度显示；12—计时显示；13—光源计时开关；14—光照单元；15—光照处理单元；16—生物样本冷却单元；17—调整装置；18—数控单元。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买，其中光交联剂为(3-methyl-3H-diazirin-3-yl)methanamine hydrochloride购自砌块化学科技(上海)有限公司(CAS 882516-45-2)。
实施例1
图1为一种用于活体光交联的交联仪，其中光照单元14包括LED散热风扇1、光源2；光照处理单元15包括聚光平凸镜3、单波长滤光片4；其中采用100个、3W的LED灯珠作为光源；光源单元的下方为生物样品平台5，生物样品平台5置于生物样品冷却单元16的上方，其中导热部件为铝板6，半导体制冷装置为12706半导体制冷片7，12306半导体制冷片通过循环水冷系统9降温。生物样品平台还包括置于光照处理单元正下方的升降调整平台8。铝板上方设有温度传感器I，交联仪腔体中设有温度传感器II10，分别与数控单元18连接，数控单元还包括光源计时开关13。
实施例2对合成肽段的光交联实验
(1)配制光交联实验试剂：六条合成肽段的序列为：Ac-IEAEKGR(肽段1)、HMVHELVSNLR(肽段2)、IGLLLDMPLR(肽段3)、LAAETIDVSLPGR(肽段4)、LTRPWGETTAR(肽段5)、GALALVER(肽段6)。以上肽段的质量浓度为1mg/mL，溶于二甲基亚砜溶剂中，分别形成肽段溶液。光交联剂为(3-methyl-3H-diazirin-3-yl)methanamine hydrochloride，其激发波长为365nm；以500mmol/L的摩尔浓度溶解于二甲基亚砜溶剂中，形成光交联剂溶液。
(2)采用如图1所示的装置，多波长光光交联仪预冷：开启生物样本冷却单元，冷却10min。液晶温度显示，生物样品平台温度由室温25.6℃下降至4.0℃。
(3)调节生物样本高度调整平台高度：
通过电动按钮将样品平台调节至1000mW/cm2刻度。
(4)光交联反应：分别取100μL、步骤(1)获得的肽段溶液中加入0.2μL光交联剂溶液，形成光交联反应样品。保持生物冷却单元开启，将光交联反应样品放置在生物样本平台。安装365nm波长的滤波片。计时开关设置倒计时，开启365nm LED光源。分别完成6条肽段在10s、20s、30s、1min、2min和3min的光照时间下的光交联反应，倒计时结束时，光源自动关闭。
(5)以商用交联仪作为对照组：使用的商用交联仪的型号为UVP Crosslinker(analytikjena)，将6组光交联反应样品置于其中，在室温(24.5℃)条件下，光照30min。
(6)光交联效率鉴定：使用MALDI-TOF质谱对光交联产物进行定量分析，并统计出光交联效率。结果如图2所示，本申请所述的交联仪照射10s获得的光交联效率即可优于商业光交联仪照射30min，并且本申请所述的交联仪照射2min后光交联效率可进一步提高30％。总之，本申请所述的交联仪可以在更短的光照时间下，获得更高的光交联效率。
实施例3对HELA细胞光交联后的存活率鉴定实验
采用如图1所示的装置，按照以下步骤开展鉴定实验。
(1)多波长光光交联仪预冷：开启生物样本冷却单元，冷却10min。液晶温度显示，生物样品平台温度由室温25.6℃下降至4.0℃。
(2)调节生物样本高度调整平台高度：通过电动按钮将样品平台调节至1000mW/cm2刻度。
(3)光交联反应：保持生物样品冷却单元开启，将光交联反应样品——培养基中的HELA细胞放置在生物样本平台。安装365nm波长的滤波片。计时开关设置倒计时，开启LED光源。分别完成HELA细胞在10s、20s、30s、1min、2min和3min的光照时间下的光交联反应。倒计时结束时，光源自动关闭，每个反应时间重复六次实验。
(4)以商用交联仪作为对照组：使用的商用交联仪的型号为UVP Crosslinker(analytikjena)，将培养基中的HELA细胞置于其中，在室温(24.5℃)条件下，光照10min，重复六次实验。
(5)HELA细胞存活率的测定：使用CCK8试剂盒测定各组HELA细胞的存活率。结果如图3所示，HELA细胞在使用本申请所述的交联仪照射2min后仍保持87.8％的细胞存活率。
实施例4对牛血清蛋白光交联实验
采用如图1所示的装置，按照以下步骤开展交联实验。
(1)多波长光光交联仪预冷：开启生物样本冷却单元，冷却10min。液晶温度显示，生物样品平台温度由室温26.8℃下降至4.0℃。
(2)调节生物样本高度调整平台高度：通过电动按钮将样品平台调节至1000mW/cm2刻度。
(3)安装365nm波长的滤波片。直径为10cm的圆形滤波片；在所述平行光源下方配备一块直径为10cm的圆形滤波片，
(4)光交联反应：保持生物冷却单元开启，将光交联反应样品——牛血清蛋白溶液放置在生物样本平台。计时开关设置倒计时2min，开启365nm LED光源。液晶温度显示，平台温度维持在4℃。倒计时结束时，光源自动关闭。
(5)光交联效率鉴定：蛋白质提取，对获得交联蛋白样品预处理，进行MS鉴定。将得到的质谱数据使用pFind2软件进行交联位点检索，鉴定到326条肽段，其中交联肽段数为297，交联效率为91.1％。
实施例5对HELA细胞蛋白质原位光交联实验
采用如图1所示的装置，按照以下步骤开展交联实验。
(1)多波长光光交联仪预冷：开启生物样本冷却单元，冷却10min。液晶温度显示，生物样品平台温度由室温24.3℃下降至4.0℃。
(2)调节生物样本高度调整平台高度：通过电动按钮将样品平台调节至1000mW/cm2刻度。
(3)光交联反应：保持生物冷却单元开启，将光交联反应样品——培养液中的HELA细胞放置在生物样本高度调整平台。安装365nm波长的滤波片，计时开关设置倒计时2min，开启365nm LED光源。液晶温度显示，平台温度维持在4℃。倒计时结束时，光源自动关闭。
(4)观察细胞状态：通过显微镜观察细胞形态，HELA细胞大部分保持梭形细胞形态以及贴壁状态，使用CCK8试剂盒(碧云天)测定细胞的存活率，测试结果为83.9％的细胞存活率。
(5)光交联效率鉴定：蛋白质提取，对获得交联蛋白样品预处理，进行MS鉴定。将得到的质谱数据使用pFind2软件交联位点进行检索，统计得光交联的肽段数为20695，蛋白质数为2405。其中光交联的肽段数为5123，归属于896种蛋白质。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (10)
1.一种用于生物样本光交联的交联仪，其特征在于，所述交联仪包括光照单元、生物样本冷却单元、数控单元和沿光照方向依次设置的光照处理单元、生物样品平台；
所述光照单元包括光源；
所述光照处理单元包括可拆卸的滤波片，所述滤波片位于光源与生物样品平台之间；
所述生物样本冷却单元用于冷却生物样品平台；
所述数控单元分别与光照单元、生物样本冷却单元连接；
所述滤波片为单波长滤波片。
2.根据权利要求1所述的交联仪，其特征在于，
所述光源为多波长光源；
所述单波长滤波片透过的波长为254nm、365nm、408nm中的一种；
沿光照方向，所述滤波片固定在光源下方10cm处。
3.根据权利要求1所述的交联仪，其特征在于，
所述光照处理单元还包括聚光镜；
沿光照方向，所述聚光镜位于光源与滤波片之间。
4.根据权利要求1所述的交联仪，其特征在于，
所述生物样品平台还包括用于调整生物样品平台与光照单元距离的调整装置；
所述调整装置沿光照方向、设置于光照处理单元下方。
5.根据权利要求1所述的交联仪，其特征在于，
所述生物样本冷却单元包括具有变频制冷功能的半导体液冷装置；
所述生物样本冷却单元还包括导热部件、用于测量样本温度的温度传感器I、用于对半导体液冷装置功率进行变频调控的单片机；
所述导热部件位于所述半导体液冷装置与所述生物样品平台之间；
所述导热部件与所述半导体液冷装置之间设有导热硅胶；
所述半导体液冷装置包括12706半导体制冷片。
6.根据权利要求1所述的交联仪，其特征在于，
所述数控单元包括光源计时开关、光照时间计时装置、温度报警装置以及生物样本温度显示装置。
7.根据权利要求6所述的紫外交联仪，其特征在于，
所述光源计时开关具有0～999h的毫秒级倒计时功能；
所述光照时间计时装置具有0～999h的毫秒级正计时功能。
优选地，所述交联仪还包括用于测量交联仪腔体内温度的温度传感器II，所述温度报警装置与温度传感器II连接；
所述生物样本温度显示装置与所述温度传感器I连接。
8.一种权利要求1～7任一项所述的交联仪在光交联实验中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)交联仪预冷：开启生物样本冷却单元，使生物样本平台的温度达到指定温度；
(2)调整光照单元的光照能量；
(3)光交联反应：保持生物样本冷却单元开启，将光交联反应样品置于生物样品平台上，根据光交联反应样品的反应波长，安装通过所述光交联反应样品的反应波长的滤波片；计时开关设置倒计时，开启光源，倒计时结束，光源自动关闭。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，
所述光照能量为100mW/cm2～2000mW/cm2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111227649.3A CN116008174A (zh) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | 一种用于生物样本光交联的高效多波长光交联仪及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111227649.3A CN116008174A (zh) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | 一种用于生物样本光交联的高效多波长光交联仪及应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116008174A true CN116008174A (zh) | 2023-04-25 |
Family
ID=86019750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111227649.3A Pending CN116008174A (zh) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | 一种用于生物样本光交联的高效多波长光交联仪及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116008174A (zh) |
-
2021
- 2021-10-21 CN CN202111227649.3A patent/CN116008174A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101208426A (zh) | 细胞分离的方法与设备 | |
| CN107254406B (zh) | 生物细胞芯片高通量、高内涵、并行成像装置及筛选系统 | |
| JP2009082144A (ja) | オプトインジェクション法 | |
| CN112505042B (zh) | 生物样本成像设备 | |
| Yazdi et al. | Resonance Raman spectroscopy at 257 nm excitation of normal and malignant cultured breast and cervical cells | |
| US5541081A (en) | Process for assessing oocyte and embryo quality | |
| Tan et al. | Neurotransmitter imaging in living cells based on native fluorescence detection | |
| ES2331055T3 (es) | Dispositivo para la observacion secuencial de muestras y procedimientos que utiliza. | |
| CN115650897B (zh) | 一种同时检测Cys和线粒体粘度的荧光探针及其制备方法和应用 | |
| Li et al. | Effect of red light on the development and quality of mammalian embryos | |
| WO2014026697A1 (ru) | Устройство мониторинга пространственного свертывания крови и ее компонентов | |
| CN216669697U (zh) | 一种用于生物样本光交联的交联仪 | |
| CN111996110B (zh) | 水质细菌检测分析装置 | |
| CN116008174A (zh) | 一种用于生物样本光交联的高效多波长光交联仪及应用 | |
| CN112904013B (zh) | 一种用于生物样本的高能量紫外交联仪 | |
| US8278629B2 (en) | Observation chamber for studying temperature-dependent events and method thereof | |
| US20230384222A1 (en) | Development of a photobleaching device and uses thereof | |
| RU123166U1 (ru) | Устройство мониторинга постранственного свертывания крови и ее компонентов | |
| WO2023091961A2 (en) | Methods and systems for automated sample processing | |
| CN114621210A (zh) | 一种新型检测l-半胱氨酸荧光分子探针的制备方法及应用 | |
| CN212077049U (zh) | 耦合装置及显微-光镊单细胞分选系统 | |
| Keeler | Color reaction for certain amino acids, amines, and proteins | |
| CN114062232A (zh) | 一种烘箱、聚合物材料热氧老化寿命自动测量系统及方法 | |
| CN209348618U (zh) | 一种室内室外两用光反应装置 | |
| BLOUT | Ultraviolet microscopy and ultraviolet microspectroscopy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |