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原文传递一种多通道流动腔及磁镊复合检测系统和方法

专利名称：	一种多通道流动腔及磁镊复合检测系统和方法
摘要：	本发明属于显微测控和单分子力谱测量领域，涉及一种多通道流动腔及磁镊复合检测系统和方法。一种多通道流动腔，包括：a通道、b通道和c通道，各通道上分别设有一腔室，在a通道的腔室上构建微槽阵列，通过毛细管将b通道的腔室与a通道与c通道的前端连接，对每个腔室与通道进行圆滑顺接。本发明a通道的设计不仅可以研究换药过程单分子的初始构象和结合动力学，还可减少制样时间，大大提高研发效率；b通道的设计可实现构建多试剂反应发生室，从单分子角度观察不同试剂中目标药物分子的构象变化等药效特征；c通道的设计可以在3维空间操控单分子，也可结合荧光技术研究单分子在剪切力作用下的构象特征，模拟更复杂的生理环境。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	华南理工大学
发明人：	肖波涛;谭波;周楷;熊厅;吕婧淇;刘家韵
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-11T00:00:00+0800
申请号：	CN201910491793.4
公开号：	CN110320186A
代理机构：	广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：	林梅繁
分类号：	G01N21/64(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	510640 广东省广州市天河区五山路381号
主权项：	1.一种多通道流动腔，其特征在于，包括：a通道、b通道和c通道，各通道上分别设有一腔室，在a通道的腔室上构建微槽阵列，通过毛细管将b通道的腔室与a通道和c通道的前端连接，对每个腔室与通道进行圆滑顺接。 2.根据权利要求1所述的多通道流动腔，其特征在于，a通道采用无扰动换液方法，在a通道的腔室中实现无干扰和快速换液二者平衡，结合实验对象单分子的长度，对微槽尺寸进行精细设计；设计过程借用软件模拟以及实际实验获得微槽的最佳尺寸值及H/D比值。 3.根据权利要求1所述的多通道流动腔，其特征在于，b通道腔室为多试剂反应发生室；其他试剂添加方式为关闭a、c通道出口阀，打开b通道出口阀，关闭b通道入口阀，打开a或者c通道入口阀，借助泵压控速单元通过a或c通道及与其相连接的毛细管添加其他反应试剂。 4.根据权利要求1所述的多通道流动腔，其特征在于，c通道提供多方向力共同作用磁珠，结合荧光技术观察：①单分子在不同剪切力下的构象变化；②撤销剪切力后单分子的松弛运动特征。 5.根据权利要求:4所述的多通道流动腔，其特征在于，c通道施加剪切力和/或磁力共同作用微珠，c通道中磁珠所受拉力用剪切力和磁力通过勾股定理计算而得，或通过三角形定理进行修正；磁珠所连单分子长度通过观察有无剪切力下微珠水平相对位置及距离底板的高度计算而得。 6.一种多通道流动腔磁镊复合检测系统，包括：磁路单元、显微成像单元、数据采集和分析单元、载物台和样品池，其特征在于，还包括泵压控速单元和荧光检测单元，其中：样品池基于多通道流动腔构成，泵压控速单元包括注射泵和控制注射泵活塞移动的马达，荧光检测单元包括激发光路、荧光光路及控制程序。 7.根据权利要求6所述的磁镊复合检测系统，其特征在于，泵压控速单元、荧光检测单元以及磁路单元实现复合应用；泵压控速单元对多通道流动腔内溶剂流速以及剪切力进行控制；荧光检测单元直接标记单分子；磁路单元调节磁铁位置控制磁力大小；泵压控速单元和磁路单元从三维空间对磁珠进行控制，荧光检测单元为单分子提供更直观的成像显示。 8.根据权利要求6所述的磁镊复合检测系统，其特征在于，泵压控速单元对多通道流动腔内溶剂流速及剪切力进行控制，具体为：a通道的腔室通过控制换液速度，使得换液过程对微槽底部单分子与磁珠的连接没有干扰；b通道的腔室通过阀门控制，利用泵压将a通道和c通道试剂泵入腔内，形成多反应发生室；c通道的腔室通过调整流速，控制其对磁珠施加的剪切力大小。 9.根据权利要求6所述的磁镊复合检测系统，其特征在于，荧光检测单元结合泵压控速单元复合应用：在c通道中，先将单分子进行荧光标记，然后将其一端系在底板上，利用荧光显微镜观察不同剪切力下单分子的构象变化以及撤销剪切力后其自由构象变化。 10.一种多通道流动腔磁镊复合检测方法，其特征在于，包括以下步骤：样品制备，与正常磁镊实验中单分子样品处理方案一样，将单分子一端连在玻片上，另一端连接磁珠，于磁镊显微镜下观察；构建及安装多通道流动腔，将多通道流动腔头部与缓冲池连接，尾部通过管子与注射泵连接，通过管道吸入液体并排出通道中气体；设置磁镊参数，调节物镜位置，使a通道微槽内或者b通道多试剂反应室内单分子所连磁珠显示在屏幕上，控制支撑磁铁的马达，对单分子进行恒力拉伸、恒加载力拉伸以及扭转等实验；改变参数以及测量模式，观察腔室内微珠图像或者单分子的荧光信号；通过注射泵换液，重复上述实验操作，比较前后图像差异；记录数据，分析结果。
所属类别：	发明专利