一种胆固醇分子印迹材料的制备及其应用

专利2025-12-16  21


本发明属于生物医学,尤其涉及一种胆固醇分子印迹材料的制备及其应用。


背景技术:

1、外泌体(exosomes)是一种由脂质膜包裹的直径约为30-150nm是细胞外囊泡,其广泛存在于人体的各种体液中,如血液、尿液、脑脊液和唾液。研究表明,外泌体在细胞间的信号转导、抗原递呈、组织修复和肿瘤发生与耐药过程中发挥重要的作用。因含有丰富的生物信息(核酸、蛋白质、脂质及代谢物),外泌体已成为液体活检材料中的一个重要组成部分。相较于传统体液活检材料如循环肿瘤细胞(ctcs)和无细胞核酸(cell free-dna),外泌体具有以下几点优势:1)获取相对方便;2)具有稳定的膜结构;3)多层面反映出亲代细胞的生物学信息。这些特性使得外泌体在临床疾病的诊断方面展现了巨大的潜力。

2、在外泌体用于临床检测的过程中,能否有效检测到疾病的关键在于外泌体的提取效率和质量。目前外泌体的分离方法包括超速离心法、沉淀法、尺寸排阻色谱法等,但针对于体液活检,尤其是面对临床中大规模样本检测时,这些传统方法都存在各自的不足。近期的研究表明,使用纳米材料来富集和分离外泌体可能是一种有前景的方法,因为它消耗的样本量较少且富集过程简单快速,这为大规模临床样本中分离外泌体提供了新的可能性。鉴于当前外泌体分离技术存在的效率低下、合成复杂及成本较高的问题,亟需开发一种高通量且有效的外泌体富集分离方法。为此本发明提出一种胆固醇分子印迹材料的制备及其应用。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种胆固醇分子印迹材料的制备及其应用,旨在解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种胆固醇分子印迹材料的制备方法,包括以下步骤:

4、步骤1、水/油反相微乳液的制备:将1.77mltritionx-100、1.6ml正己醇、6.5ml环己烷、480μl水和100μl氨水(nh3·h2o)加入100ml烧杯中,使用磁力搅拌器在25℃下以700rpm的速度搅拌烧杯内的混合物,直至溶液变得透明澄清,形成反相微乳液,继续磁力搅拌30min;

5、步骤2、分子印迹聚合物的合成:将4mg胆固醇加入制备好的微乳液中;混合750μl环己烷、100μl正硅酸乙酯(teos)和26μl 3-氨丙基三乙氧基硅烷(aptes),形成印迹溶液,将印迹溶液逐渐滴加到含有胆固醇的微乳液中,然后使用磁力搅拌器在25℃下以700rpm的速度搅拌24h;搅拌结束后,向微乳液中加入2ml乙醇使乳液破碎,弃去上清液,保留沉淀物;沉淀物先用去离子水洗涤一次,接着用无水甲醇与乙酸的混合溶液洗涤一次,再用甲醇洗涤两次,最后在70℃下干燥,得到胆固醇分子印迹材料,即cho-mip,备用。

6、进一步的,所述无水甲醇与乙酸的体积比为4:1。

7、一种根据上述所述的制备方法制得的cho-mip。

8、一种根据上述所述的cho-mip在富集分离外泌体中的应用。

9、进一步的,具体流程如下:

10、步骤1、样品预处理:将收集的液体活检样品在17000×g条件下离心20min;离心后,留上清去除底部沉淀物,备用;

11、步骤2、外泌体富集及及代谢物提取:在2ml ep管中称取4mg cho-mip,用500μlpbs洗涤两次,以10000rpm离心3min,留下沉淀物;向沉淀物中加入200μlpbs使其分散并形成浑浊溶液;将2ml新鲜尿液与浑浊溶液混合,在室温下置于旋转器上摇动试管30min,然后以10000rpm离心3min,留下沉淀物;用200μlpbs洗涤两次以除去残留尿液,然后以10000rpm离心3min,留下沉淀物;将沉淀物与1ml代谢物提取液混合均匀,先超声处理10min,再涡旋10min,最后将混合液反复置于液氮和37℃水浴锅中以破坏膜结构;在冰上使用0.22μm过滤器过滤上清液,过滤后的提取液用氮气吹干;用50μl 50%meoh水溶液重新溶解吹干后的样品,并在4℃下以14000×g离心15min,然后将上清液转移到液相瓶中,准备进行代谢物分析;

12、步骤3、代谢物质谱鉴定与分析:采用lc-ms对cho-mip富集得到的外泌体代谢物进行分析;样品首先通过色谱柱进行分离,随后进入质谱仪,在正离子模式下进行分析;使用masslynxv4.2以及ms-dial软件对得到的质谱数据进行处理,并使用rstudio软件对处理后的数据进行机器学习,以完成分析。

13、进一步的,所述代谢物提取液为预冷的50%meoh水溶液。

14、进一步的,所述质谱仪的参数设置包括:进样时间为12min,喷雾电压为1.50kv、毛细管温度为80℃、质核比扫描范围为50-1000da。

15、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

16、本发明运用反相微乳液结合胆固醇印迹模板,合成了分子印迹聚合物,实现了体液中外泌体的高通量、有效富集分离,极大地提升了分离效率并降低了成本,为体液活检技术中的外泌体应用开辟了新路径,尤其在人体尿液外泌体分离上展现出显著的临床应用潜力,预示着在生物医学研究及未来健康评估中的广泛前景。



技术特征:

1.一种胆固醇分子印迹材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述无水甲醇与乙酸的体积比为4:1。

3.一种根据权利要求1或2所述的制备方法制得的cho-mip。

4.一种根据权利要求3所述的cho-mip在富集分离外泌体中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,具体流程如下:

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述代谢物提取液为预冷的50%meoh水溶液。

7.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述质谱仪的参数设置包括:进样时间为12min,喷雾电压为1.50kv、毛细管温度为80℃、质核比扫描范围为50-1000da。


技术总结
本发明适用于生物医学技术领域,提供了一种胆固醇分子印迹材料的制备及其应用,制备步骤包括:将Trition X‑100、正己醇、环己烷、水和氨水加入烧杯中,使用磁力搅拌器搅拌至溶液透明澄清,形成反相微乳液。将胆固醇加入微乳液中;混合环己烷、TEOS和APTES,形成印迹溶液,将其逐渐滴加到含有胆固醇的微乳液中,搅拌后向微乳液中加入乙醇,弃去上清液,保留沉淀物;沉淀物洗涤后干燥,得到胆固醇分子印迹材料(CHO‑MIP)。本发明实现了体液中外泌体的高通量、有效富集分离,极大地提升了分离效率并降低了成本,为体液活检技术中的外泌体应用开辟了新路径,尤其在人体尿液外泌体分离上展现出显著的临床应用潜力。

技术研发人员:胡良海,赵世龙,魏雨洁,玄海源
受保护的技术使用者:吉林大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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