[发明专利]一种用于处理生物样本的组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理生物样本的组合物及液体介质，属于生物材料技术领域。

背景技术

利用离心法富集生物样本中的生物颗粒是生物学研究中应用最为广泛的一项技术。许多生物颗粒均可以通过离心法这一技术实现富集，例如，动物或植物的细胞、亚细胞结构、细菌、病毒或生物大分子等。这些在悬液中的生物样本在离心作用下的表现主要取决于生物样本的大小和密度，这可以通过斯托克斯方程（Stokes equation）得到解释。斯托克斯方程（见下式）描述了球形颗粒在液体介质中受到离心作用时运动速率的变化规律：

v=d2(p2-p1)×g18n]]>

其中：d代表球形颗粒的直径，p₂代表球形颗粒的密度，p₁代表液体介质的密度，n代表液体介质的粘度，g代表离心力。

通过斯托克斯方程很容易得到如下结论：（1）沉降速率与颗粒大小成正比；（2）沉降速率和颗粒密度/液体介质的密度差成正比；（3）当颗粒和液体介质的密度相等时，颗粒的沉降速率为零；（4）沉降速率与液体介质的粘度成反比；（5）沉降速率与离心力成正比。

根据斯托克斯方程，离心法富集颗粒需要借助一种适宜材料的液体介质得以实现，在这种液体介质中，不同的生物颗粒由于其各自的颗粒大小、颗粒密度或其它理化及生物学特性不同而具有不同的表现，从而实现其各自的富集目的。依据生物颗粒在液体介质中的表现类型不同，可以将离心法富集生物颗粒分为差速离心和密度梯度离心，而密度梯度离心又可以进一步被分为速率-区带离心和等密度离心。

等密度离心法是一种在细胞生物学中广泛用于富集特定细胞的技术方案，其原理如上述由斯托克斯方程所得到的结论（3）中所阐释的那样：由于所选择的液体介质的密度等于或略大于欲富集的目的细胞，因此目的细胞在离心作用下，无论离心时间长短，都将无法穿透液体介质的界面沉到离心容器的底部，进而在液体介质的界面处（即平衡位置）得到富集。典型的等密度离心法是利用单次密度梯度离心法纯化血液或骨髓样本中的淋巴细胞，其中所采用的液体介质通常是含有聚蔗糖-碘化物组合配方的具有生理渗透压的水溶液。可商购获得的此类产品有很多种，例如通用电气医疗集团（GE Healthcare）的产品Ficoll-Paque^TMPLUS、西格玛集团（Sigma）的产品Histopaque1077^TM等。这些常用的液体介质大多采用相同的主要原料作为配方，即聚蔗糖400（Ficoll 400）和泛影酸钠（Diatrizoate），这是20世纪70年代由Boyum等人逐渐建立并不断优化而得到的十分成功的配方体系。

选择这两种主要原料作为介质配方是有其深刻原因的，J Graham在他的著作Biological Centrifugation中详细总结了适合作为密度梯度介质的材料应具备的特性，包括（1）能够制备所需密度范围的足够的溶解度；（2）在所需密度范围内不形成高粘度的溶液；（3）当待分离的生物样本对渗透压敏感时，密度梯度介质既不高渗也不低渗；（4）可以调节pH值等参数与待分离的生物样本保持一致；（5）不影响样本的生物学活性；（6）无毒且不被细胞代谢；（7）不与离心管反应，且不影响检测过程；（8）容易从纯化的产品中去除；（9）价格低廉等。应当指出，没有一种产品可以同时满足上述全部特性，因此适用于不同生物样本的多种产品应运而生。例如，DNA的密度在1.50-1.80g/cm³之间，应选用高密度介质氯化铯或硫酸铯溶液等。聚蔗糖400和泛影酸钠的组合配方除了能提供足够的密度，又能够避免过高的粘度影响分离效率，因此成为了细胞纯化操作中构建密度梯度介质的一种良好选择。