[发明专利]细胞组分的同时纯化

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求美国临时专利申请号61/555,689和61/555,708的优先权，这两份申请均于2011年11月4日递交，且各通过引用纳入本文。

背景技术

目前基于等电聚焦的蛋白质、肽段、核酸、细胞器和细胞分级分离技术有两大缺陷。首先，样品在固定或有限的pH范围内分离，导致不同样品的分级分离效果未能达到最优。其次，样品分级分离所需的pH梯度是由化学品(两性电解质)建立的，导致分级分离的样品受到化学品污染和(潜在的)对下游分析的干扰。

附图说明

图1A和1B分别说明质子和氢氧根注射器，其中包含和通道相邻的小隔室，所述隔室中浸有Pt电极，且将所述隔室与所述通道隔开的双极膜。

图2说明可能的电解质及其与质子注射器的相互作用。

图3说明用于控制质子/氢氧根注射器装置的系统的实施方式。

图4说明用于质子/氢氧根注射器装置中的集成式一次性通道的实施方式。可根据需要安排供流体与质子/氢氧根注射器隔室接触的狭缝。例如，在一些实施方式中，腔体中的狭缝为1-1000微米，而在一些实施方式中，腔体中的狭缝为约100微米。可设计狭缝的数目和大小以按需要生成分级pH梯度。例如，可任选如图4所示的纤维素或其他亲水膜，其起到覆盖未使用的狭缝的作用和/或可任选地覆盖双极膜从而样品组分对所述双极膜具有亲和性。在一些实施方式中，可使用亲水涂层代替亲水膜来覆盖双极膜并阻止样品组分与之结合。可利用其它狭缝来从所述通道提取样品或将样品注射进入所述通道。

图5A-C说明pH分级梯度(step gradient)的生成以及使用该梯度对目标分子的分离。图中，双极膜(2)生成较大pH差异，从而使样品中不需要的组分(1)离开目标分析物聚焦。第二双极膜(4)生成以目标分析物(3)的pI为中心的较小pH差异。可任选地在所述腔体的通道(5)内收集目标分析物(3)。

图6说明pH分级梯度的生成以及利用该梯度对多种目标分子的分离。该实施方式可用于后续应用以进行电泳或其他应用。

图7说明一个实施方式，其中从同一样品纯化不同的细胞组分(核酸、蛋白质等)。

图8说明一个实施方式，其中分离并纯化不同的亚细胞区室。

图9说明一个实施方式，其中根据混合物中不同细胞类型的pI将其分离并随后将其收集。虽然图中所示的细胞是经腔体内的旁侧通道进行分离，但也可选择在根据pI分离细胞之后立刻将细胞泵出某一末端(图示的左端或右端)，且基本不含其他细胞类型。

图10显示对两种不同pI的不同肽段的分离。

图11A-B显示对肽段和dsDNA的分离。图11A显示时间＝0时的情况。图11B显示时间＝15分钟(即施加电流后15分钟)时的情况，这导致DNA与肽段分离。

图12显示一个系统的示意图，该系统聚集细胞、诱导其裂解并利用合适配体捕获其mRNA。

发明内容

在一些实施方式中，提供了一种从生物样品纯化至少一种细胞组分的方法。在一些实施方式中，所述样品包含一个或多个细胞。在一些实施方式中，所述方法包括向腔体中提供包含来自一个或多个细胞的细胞裂解物的样品；并使用一个或多个质子注射器和/或氢氧根注射器在所述腔体中生成pH梯度或pH梯级(pH step)，从而根据细胞组分的等电点(pI)将至少两种细胞组分于不同位置定位在所述腔体中，由此从不同细胞组分纯化至少一种细胞组分。

在一些实施方式中，所述方法包括检测至少两种组分中的至少一种的存在或量。

在一些实施方式中，所述方法包括收集至少不同两种组分中的至少一种，从而从同一生物样品中纯化至少一种组分。

在一些实施方式中，所述方法包括从同一生物样品中分别收集两种不同细胞组分，从而从同一生物样品中纯化所述两种组分。

在一些实施方式中，这些组分在腔体内部沿一条路径移动，并通过腔体中的孔口分别收集至少一些组分。在一些实施方式中，这些组分在腔体内部沿一条路径向下移动，并通过腔体中与所述组分移动路径垂直的多个孔口分别收集组分。在一些实施方式中，这些孔口(如狭缝或其他开口)位于腔体内以对应这些组分的pI。

在一些实施方式中，使用电泳移动这些组分。在一些实施方式中，在所述腔体内通过泵送流体来移动这些组分。

在一些实施方式中，所述至少两种组分用电泳在腔体内定位。

在一些实施方式中，使一个或多个细胞裂解并随后将其加入腔体中以生成细胞裂解物。