基于金属/荧光双重免疫标记高通量细胞亚群精准分析装置 - 0923修改版PPT
基本信息
- 项目名称：基于金属/荧光双重免疫标记高通量细胞亚群精准分析装置
- 项目负责人：李英志（研究员，中科院苏州医工所总工程师）
- 承担单位：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
- 日期：2017年9月23日
- 页数：30页PPT
项目概述
本项目拟研制一台基于金属/荧光双重免疫标记的高通量细胞亚群精准分析装置，实现肿瘤及免疫细胞的多参数、多维度大数据信息获取，包括细胞形态、分子标记的空间分布及动态变化、功能特征等。
核心思路：以流式细胞术为基础，结合金属标签免疫标记技术、高通量多光谱显微成像技术、质谱分析技术，在国际上首次提出”荧光同位素双标记高通量细胞亚群精准分析装置”，实现高通量目标细胞筛选、荧光免疫标记结构成像、超分辨免疫质谱分析的多模式”全息”检测。
技术方案
一、立项依据
- 学科层面：根据生物分子结构原理（热力学过程），阐明新陈代谢、应激过程、生长凋亡等系统生物学的完整机制（动力学过程）
- 技术层面：蛋白质的表达和相互作用，上承基因组，下启代谢组，是生命组学的表型中最为重要的部分
- 应用层面：细胞生物学、医学的最新进展，呼唤更快、更灵敏、功能更强大的细胞分析新技术
二、研究目标
研制”基于金属/荧光双重免疫标记高通量细胞亚群精准分析装置”，以流式细胞术为基础，结合基于金属标签的抗原抗体特异性标记技术、质谱分析技术实现高通量目标细胞筛选和免疫质谱分析。
三、技术方案详情
1. 细胞分选子系统
- 基于迪恩涡流的细胞流聚焦保持结构：保持细胞成单排状态
- 基于压电射流的分选结构：实现分选速度达到每秒600个的流式细胞分析分选单元
关键技术：
- 研究层流中颗粒受力分析理论
- 研究射流形成与压电喷嘴结构以及压电控制参数的关系
- 采用MEMS工艺加工开发流体池的压电射流结构
2. 细胞质谱分析子系统
- 小型微流离子源与接口：微流量雾化
- 专用高通量、高灵敏的飞行时间质谱：金属标签的快速稳定检测
关键技术：
- 采用超声喷雾以及电喷雾，实现将微升和纳升级的液体雾化
- 采取高频ICP和MPT，实现复杂基质的元素化
- 采用小型白金锥和不锈钢毛细管，实现完美的真空接口
- 采用动态峰值鉴定的方法，将脉冲时序、飞行时间作为打击信息传给大容量缓存
3. 免疫标记试剂——金属标签试剂
重点研究稳定配位物和单分散聚合物，实现荧光和质谱双模标记
关键技术：
- 采用固相合成技术，开发稀土配位物的笼状化合物
- 采用链转移聚合技术，合成单分散聚丙烯酸酯类聚合物
- 采用可控制的高效偶联标记技术，实现抗体与金属标签的定量标记
四、研究基础
1. 研究团队
- 李英志：博士，研究员，中科院苏州医工所总工程师；美国普度大学化学系质谱和气相离子化学专业获理学博士学位；曾任美国阿克仑大学化学系为副教授和终身教授
2. 条件基础
具备开展细胞分选、质谱流式、标记试剂等核心技术研究，关键部件研制与检测，以及系统集成、装调与检测等的实验室条件和装备条件
3. 前期工作
- 流动室设计与加工：针对低流速流动室开展了相关设计、分析与试验工作
- 流式细胞仪：从2010年起承担863重大项目”流式细胞仪研制”，积累了相关理论基础，申请了多项发明专利
- 试剂研究：完成了稀土离子铕（Eu）和铽（Tb）的笼状配位物研制，拥有抗体荧光染料标记技术
五、创新点
- 多激光沿细胞流线立体排布，实现多位点荧光标签激发，有效避免不同荧光波长间的交叉干扰
- 基于压电射流技术精准施力于单细胞，实现分选速度达到600个/秒的单细胞分选
- 开发一种镧系穴状配位物可实现时间分辨荧光和ICP-TOF质谱的多模态联合扫描（linked-scan）
六、经费预算
- 直接费用：2096万元
- 材料费：1035万元
- 测试化验加工费：620万元
- 差旅/会议/国际合作与交流费：92万元
- 出版/文献/信息传播/知识产权事务费：65万元
- 劳务费：231万元
- 其他：49.5万元
七、预期成果
- 完成基于超分辨检测的流式细胞亚群精准分析系统1台套
- 在国内外重要期刊和国际会议上发表学术论文≥10篇
- 申请发明等专利≥10项
- 申报软件著作权≥2项
- 培养博士研究生2-3名，硕士研究生3-5名
备注
这是2017年XXX项目申请本子的PPT版本（0923修改版），与docx版本基于荧光同位素双标记高通量细胞亚群精准分析装置-项目本子20170919系统组成篇互为补充。目录”修改/”下还存在两个相似版本（白1版、by-xu版），内容基本一致，可能为不同人的修改痕迹版本。