[发明专利]单细胞器质谱检测方法、检测装置

说明书

本发明公开一种单细胞器质谱检测方法，所述方法包括将单细胞器膜片钳技术与质谱技术进行结合，获取单细胞器信息的方法。本发明还公开了一种单细胞器质谱检测装置。本发明将单溶酶体膜片钳技术和电喷雾离子源质谱技术相结合，从而建立了单溶酶体质谱技术。膜片钳技术可以检测溶酶体膜上的离子通道或转运体的活性，而电喷雾离子源质谱技术可以对代谢样品进行及时的分析。用溶酶体膜片钳技术记录溶酶体的电信号后，再对溶酶体内容物进行采样用于质谱检测，从而定量分析溶酶体内容物成分，且样品不需要预处理。此方法实现了溶酶体功能和代谢状态的同时检测。相对于传统的溶酶体匀浆的分析方法，单溶酶体质谱技术更能如实地反映溶酶体的代谢状态。

技术领域

本发明涉及细胞器分析技术领域，具体为一种单细胞器质谱检测方法、检测装置。

背景技术

溶酶体是真核细胞内单层膜包被的囊泡状细胞器，可以降解细胞内的生物大分子。溶酶体是异质性的，所以对于进一步揭示溶酶体的功能调控，开展单个溶酶体代谢的研究是必要的。现有技术研究细胞器代谢的方法主要采用的方法是通过差速离心或密度梯度离心将细胞器分离纯化出来，再对其匀浆后进行成分鉴定。此方法将溶酶体长时间暴露于非细胞环境，易造成样品损失及代谢副产物的产生。Kelly,B.M.等人发现溶酶体是异质性细胞器，它的形态、大小、活性及功能各不相同，这种分析方法也掩盖了溶酶体个体之间的代谢差异。

Liu,B.等人研究发现可以利用膜片钳技术通过在单个溶酶体上同时记录电信号来检测溶酶体膜上的离子通道或转运体的活性，但是无法对单个溶酶体内容物进行定性定量分析。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种单细胞器质谱检测方法，来解决现有技术不能对细胞器的内容物进行有效检测分析的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种单细胞器质谱检测方法，所述方法包括将单细胞器膜片钳技术与质谱技术进行结合，获取单细胞器信息的方法。

进一步，所述单细胞器信息包括单细胞内容物的成分信息。

进一步，所述的单细胞器质谱检测方法，包括以下步骤：

步骤一、采用单细胞器膜片钳技术获取单细胞器中的内容物；

步骤二、对步骤一获取的单细胞器中的内容物进行质谱检测。

进一步，所述步骤一的单细胞器膜片钳技术包括以下步骤：通过施加负压，将单细胞器中的内容物吸入电极，来获得单细胞器中的内容物；其中，电极尖端长度为5-10mm、尖端开口直径为0.1-2μm。

本发明的质谱取样实验中使用的玻璃微电极电极尖端长度为5-10mm、尖端开口直径为0.1-2μm，以防止样品被电极外液稀释；质谱取样的电极外液是模拟溶酶体所处的胞质离子环境。如此，可以获得pL/min的喷雾速度并对物质的检测具有较高的重现性和灵敏度，对于赖氨酸(LYS)，组氨酸(HIS)以及精氨酸(ARG)的检测限分别是0.045μM，0.042μM和0.038μM。

进一步，本发明采用NH₄Cl电极内液，与传统电极内液相比，提高了质谱检测的信噪比，可以同时获得电生理和质谱信号。

进一步，所述电极尖端长度为8mm、尖端开口直径为0.5μm。

进一步，所述步骤一的单细胞器膜片钳技术包括以下步骤：

步骤1)培养细胞；

步骤2)获取步骤1)培养后细胞的单细胞器的电生理信息；

步骤3)对单细胞器的内容物进行提取。

进一步，步骤2)在采用电极对细胞器处理之前，进行细胞器的增大处理。

进一步，采用vacuolin-1对细胞进行处理，进行所述溶酶体的增大。