[发明专利]基于外泌体的癌症检测系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于外泌体的癌症检测系统及方法，包括加热单元、样品仓室单元、信号采集单元，所述样品仓室单元内装载有与荧光标记的相应适体结合的外泌体，所述适体与外泌体表面的其中一种靶蛋白特异性结合，在所述加热单元对所述样品仓室单元加热后，所述样品仓室单元内产生热泳效应，将所述外泌体汇聚在所述样品仓室单元内温度较低的一侧，以将样品室内的外泌体上标记的荧光信号放大；所述信号采集单元获取放大后的荧光信号，得出外泌体表面靶蛋白的丰度，通过将各种适体分别与外泌体表面的不同靶蛋白结合并检测，得出外泌体表面蛋白图谱，作出癌变检测。本发明只需微量样品即可完成癌症的检测，应用范围广。

技术领域

本发明涉及癌症检测领域，尤其涉及一种基于外泌体的癌症检测系统及方法。

背景技术

现有技术中对微纳粒子进行检测，以测量微粒大小、形状、浓度、活性等，在血液学、免疫学、分子生物学等学科有较为广泛的应用。现有技术中常采用流式微粒检测方法对微纳粒子进行检测，其是对处于液体中的微粒颗粒逐个进行定量分析和分选的技术，在检测中所采用的库尔特原理是指：悬浮在电解液中的颗粒随电解液通过小孔时，取代相同体积的电解液，在恒电流设计的电路中导致小孔内外两电极间电阻发生瞬间变化，产生电位脉冲，脉冲信号的大小和次数与颗粒的大小和数目成正比。样品聚焦是流式微粒检测的关键技术，目前的检测中都是通过外力作用对样品液实现聚焦。聚焦又分为通过鞘液聚焦和无需鞘液的聚焦。

其中，鞘液聚焦如中国专利201210482142.7公开的《微流体微粒仪及制作方法》中，利用外界注射泵的压力分别从样品液入口注入样品液，从鞘液入口注入鞘液，然后样品液和两路鞘液同时流到鞘流汇聚区，鞘液的聚集作用将样品液中的微粒颗粒包夹成线性排列流入检测区进行检测。这种方法中两个鞘流和样品液都需要驱动源，采用一个电机控制三个管道的方式，这样不仅设备变得很庞大，成本也提高，更为重要的是由于每次进行检测时需要更换芯片，那么每次都检测都需要重新将三个通道与电机进行连接，这个连接处的密封性问题就会影响到对三个通道的压力的大小，造成聚焦效果不好，测试结果就不够精确。

其中，无需鞘液的聚焦，如中国专利201310283051.5公开的《一种用于流式微粒仪的微流控芯片结构及其制作方法》，其采用锥形聚焦结构，认为其具有类似与传统的鞘液流系统的聚焦效果，使得微粒颗粒单个流入微通道，微通道通过通道束缚微粒使其单个通过检测区，在高浓度样本的检测条件下造成检测结果的不精确。

在上述两种检测微纳粒子的技术方案中，一方面，通过电解产生电位脉冲，采用电化学方法对纳米颗粒进行分离及检测，形成含微纳粒子的流束，所需样品的量极大；另一方面，通过诸如电机的驱动源，同时采用固定结构的单一的通道，限定微纳粒子的流动方向及聚积方向，在施加外作用力以及通道限定的过程中，外力作用于流体，往往针对于微纳粒子的施力是不可控的。

尤其针对微纳生物粒子，诸如外泌体的检测，外泌体是由细胞分泌的膜泡，用于细胞间交流，因其含有与母细胞相关的蛋白及遗传物质，近年来逐渐成为一种新兴的非侵入式肿瘤诊断的生物标志物。

现有技术中通常采用：其一，酶联免疫吸附测定，即ELISA，指将可溶性的抗原或抗体结合到聚苯乙烯等固相载体上，利用抗原抗体结合专一性进行免疫反应的定性和定量检测方法，在测定时，把受检标本(测定其中的抗体或抗原)和酶标抗原或抗体按不同的步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应；用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与其他物质分开，最后结合在固相载体上的酶量与标本中受检物质的量成一定的比例。加入酶反应的底物后，底物被酶催化变为有色产物，产物的量与标本中受检物质的量直接相关，故可根据颜色反应的深浅刊物定性或定量分析。

其二，蛋白质印迹法，即Western Blot，其基本原理是通过特异性抗体对凝胶电泳处理过的细胞或生物组织样品进行着色；通过分析着色的位置和着色深度获得特定蛋白质在所分析的细胞或组织中表达情况的信息。