本發(fā)明涉及細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于流式細(xì)胞術(shù)實現(xiàn)細(xì)胞成分篩選方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、細(xì)胞成分篩選是指使用一系列生物學(xué)實驗方法和技術(shù)手段，從細(xì)胞群體中識別、分離和/或研究具有特定性質(zhì)的細(xì)胞組分的過程。這些細(xì)胞組分可以是細(xì)胞表面或內(nèi)部的特定分子、細(xì)胞器、遺傳物質(zhì)或其他生物大分子。通過篩選和鑒定細(xì)胞中的特定成分，研究人員能夠更好地理解細(xì)胞的生物學(xué)行為。

2、目前，細(xì)胞成分篩選方法是通過質(zhì)譜等技術(shù)分析細(xì)胞中的蛋白質(zhì)組成，這種方法因為篩選過程中蛋白質(zhì)分離和鑒定步驟復(fù)雜，只能檢測到特定的細(xì)胞成分，而忽略其他重要的成分，導(dǎo)致無法處理大量樣本，效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于流式細(xì)胞術(shù)實現(xiàn)細(xì)胞成分篩選方法及系統(tǒng)，其主要目的在于提升細(xì)胞成分篩選的效率。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種基于流式細(xì)胞術(shù)實現(xiàn)細(xì)胞成分篩選方法，包括：

3、獲取含有目標(biāo)細(xì)胞成分的目標(biāo)組織，將所述目標(biāo)組織消化成細(xì)胞溶液，對所述細(xì)胞溶液進行細(xì)胞離心，得到去雜細(xì)胞溶液，配置所述去雜細(xì)胞溶液的緩沖液，利用所述緩沖液將所述去雜細(xì)胞溶液制備成單細(xì)胞懸液；

4、分析所述目標(biāo)細(xì)胞成分的成分類型和成分構(gòu)成，基于所述成分類型和所述成分構(gòu)成，確定所述目標(biāo)細(xì)胞成分的成分化學(xué)特征和成分物理特征；

5、基于所述成分化學(xué)特征和所述成分物理特征，分析所述目標(biāo)細(xì)胞成分與所述單細(xì)胞懸液對應(yīng)非目標(biāo)細(xì)胞成分的性質(zhì)特異性，根據(jù)所述性質(zhì)特異性，確定所述目標(biāo)細(xì)胞成分的熒光標(biāo)記物，將所述熒光標(biāo)記物和所述單細(xì)胞懸液進行混合，得到標(biāo)記細(xì)胞懸液；

6、利用預(yù)設(shè)的流式細(xì)胞儀采集所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的散射光和熒光信號，根據(jù)所述散射光和所述熒光信號，構(gòu)建所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的細(xì)胞散點圖，并確定所述細(xì)胞散點圖的門控參數(shù)，基于所述門控參數(shù)，確定所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的待篩選細(xì)胞群體；

7、計算所述待篩選細(xì)胞群體的細(xì)胞比例和平均細(xì)胞熒光強度，基于所述細(xì)胞比例和所述平均細(xì)胞熒光強度，確定所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的分選參數(shù)，根據(jù)所述分選參數(shù)，利用預(yù)設(shè)的流式細(xì)胞分選儀對所述待篩選細(xì)胞群體進行細(xì)胞分選，得到目標(biāo)細(xì)胞群體。

8、可選地，所述將所述目標(biāo)組織消化成細(xì)胞溶液，包括：

9、構(gòu)建所述目標(biāo)組織的消化環(huán)境；基于所述消化環(huán)境，將所述目標(biāo)組織分割成目標(biāo)組織碎塊；

10、將所述目標(biāo)組織碎塊轉(zhuǎn)移至預(yù)設(shè)的消化酶溶液中，得到組織-酶混合溶液；

11、定期檢查所述組織-酶混合溶液中的組織狀態(tài)；

12、當(dāng)所述組織狀態(tài)符合預(yù)設(shè)的狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)時，對所述組織-酶混合溶液進行過濾，得到細(xì)胞溶液。

13、可選地，所述分析所述目標(biāo)細(xì)胞成分的成分類型和成分構(gòu)成，包括：

14、利用預(yù)設(shè)的紅外光譜確定所述目標(biāo)細(xì)胞成分的大分子類型；

15、對所述目標(biāo)細(xì)胞成分進行質(zhì)譜分析，得到質(zhì)譜分析結(jié)果，根據(jù)所述質(zhì)樸質(zhì)譜結(jié)果，確定所述目標(biāo)細(xì)胞成分的分子量；

16、對所述目標(biāo)細(xì)胞成分進行核磁共振，得到所述目標(biāo)細(xì)胞成分的分子三維結(jié)構(gòu)和動態(tài)特性；

17、根據(jù)所述大分子類型、所述分子量、所述分子三維結(jié)構(gòu)以及所述動態(tài)特性，確定所述目標(biāo)細(xì)胞成分的成分類型；

18、基于所述成分類型，對所述目標(biāo)細(xì)胞成分進行元素分析，得到所述目標(biāo)細(xì)胞成分的元素組成；

19、分析所述目標(biāo)細(xì)胞成分的有機小分子成分；

20、根據(jù)所述元素組成和所述有機小分子成分，確定所述目標(biāo)細(xì)胞成分的成分構(gòu)成。

21、可選地，所述基于所述成分化學(xué)特征和所述成分物理特征，分析所述目標(biāo)細(xì)胞成分與所述單細(xì)胞懸液對應(yīng)非目標(biāo)細(xì)胞成分的性質(zhì)特異性，包括：

22、基于所述成分化學(xué)特征和所述成分物理特征，確定所述目標(biāo)細(xì)胞成分和所述非目標(biāo)細(xì)胞成分的化學(xué)差異和物理差異；

23、根據(jù)所述化學(xué)差異和所述物理差異，明確所述目標(biāo)細(xì)胞成分和所述非目標(biāo)細(xì)胞成分的特異性差異；

24、量化所述特異性差異，得到特異性指標(biāo)；

25、根據(jù)所述特異性指標(biāo)，構(gòu)建所述目標(biāo)細(xì)胞成分和所述非目標(biāo)細(xì)胞成分的特異性分析模型；

26、利用所述特異性分析模型預(yù)測所述目標(biāo)細(xì)胞成分和所述非目標(biāo)細(xì)胞成分的性質(zhì)特異性。

27、可選地，所述根據(jù)所述性質(zhì)特異性，確定所述目標(biāo)細(xì)胞成分的熒光標(biāo)記物，包括：

28、獲取所述目標(biāo)細(xì)胞成分的潛在熒光標(biāo)記物，分析所述潛在熒光標(biāo)記物的標(biāo)記物特性；

29、根據(jù)所述標(biāo)記物特性，確定所述熒光標(biāo)記物與所述目標(biāo)細(xì)胞成分的孵育時間；

30、根據(jù)所述孵育時間，將所述潛熒光標(biāo)記物與所述目標(biāo)細(xì)胞成分孵育，得到標(biāo)記細(xì)胞成分；

31、檢測所述標(biāo)記細(xì)胞成分的標(biāo)記效果，根據(jù)所述標(biāo)記效果，分析所述潛在熒光標(biāo)記物的標(biāo)記物熒光強度和背景噪聲；

32、根據(jù)所述性質(zhì)特異性、所述標(biāo)記物特性、所述標(biāo)記物熒光強度以及所述背景噪聲，分析所述潛在熒光標(biāo)記物的熒光標(biāo)記效果；

33、選擇所述熒光標(biāo)記效果最佳的潛在熒光標(biāo)記物作為所述目標(biāo)細(xì)胞成分的熒光標(biāo)記物。

34、可選地，所述根據(jù)所述散射光和所述熒光信號，構(gòu)建所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的細(xì)胞散點圖，包括：

35、對所述散射光和所述熒光信號進行背景校正，得到校正后散射光和校正后熒光信號；

36、對所述校正后散射光和所述校正后熒光信號進行信號標(biāo)準(zhǔn)化，得到標(biāo)準(zhǔn)化散射光和標(biāo)準(zhǔn)化熒光信號；

37、分析所述標(biāo)準(zhǔn)化散射光的向散射光和側(cè)向散射光；

38、分析所述標(biāo)準(zhǔn)化熒光信號的熒光信號強度，基于所述熒光信號強度，確定所述標(biāo)準(zhǔn)化熒光信號的顏色編碼；

39、以所述前向散射光為橫軸、所述側(cè)向散射光為縱軸，建立所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的細(xì)胞坐標(biāo)系；

40、根據(jù)所述顏色編碼，將所述標(biāo)記細(xì)胞懸液映射到所述細(xì)胞坐標(biāo)系，得到所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的細(xì)胞散點圖。

41、可選地，所述確定所述細(xì)胞散點圖的門控參數(shù)，包括：

42、確定所述細(xì)胞散點圖對應(yīng)目標(biāo)細(xì)胞成分的篩選需求；

43、確定所述細(xì)胞散點圖的信號參數(shù)，分析所述信號參數(shù)的信號參數(shù)權(quán)重；

44、根據(jù)所述篩選需求，構(gòu)建所述細(xì)胞散點圖的門控邏輯；

45、基于所述門控邏輯，組合所述信號參數(shù)的門控條件；

46、根據(jù)所述門控條件、所述信號參數(shù)權(quán)重以及所述信號參數(shù)，確定所述細(xì)胞散點圖的門控參數(shù)。

47、可選地，所述計算所述待篩選細(xì)胞群體的細(xì)胞比例和平均細(xì)胞熒光強度，包括：

48、分別確定所述待篩選細(xì)胞群體和所述待篩選細(xì)胞群體對應(yīng)標(biāo)記細(xì)胞懸液的特定細(xì)胞數(shù)量和總體細(xì)胞數(shù)量；

49、測量所述待篩選細(xì)胞群體的細(xì)胞熒光強度和所述待篩選細(xì)胞群體的背景熒光強度；

50、根據(jù)所述特定細(xì)胞數(shù)量、所述總體細(xì)胞數(shù)量、所述細(xì)胞熒光強度以及所述背景熒光強度，計算所述待篩選細(xì)胞群體的細(xì)胞比例和平均細(xì)胞熒光強度。

51、可選地，所述基于所述細(xì)胞比例和所述平均細(xì)胞熒光強度，確定所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的分選參數(shù)，包括：

52、根據(jù)所述細(xì)胞比例和所述平均細(xì)胞熒光強度，確定所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的熒光分布范圍；

53、根據(jù)所述熒光分布范圍，確定所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的初始分選參數(shù)；

54、基于所述初始分選參數(shù)，對所述標(biāo)記細(xì)胞懸液進行分選測試，得到目標(biāo)細(xì)胞測試純度；

55、當(dāng)所述目標(biāo)細(xì)胞測試純度不符合預(yù)設(shè)的純度標(biāo)準(zhǔn)時，調(diào)整所述初始分選參數(shù)，得到優(yōu)化分選參數(shù)；

56、根據(jù)所述優(yōu)化分選參數(shù)，對所述標(biāo)記細(xì)胞懸液進行分選測試，得到優(yōu)化細(xì)胞測試純度；

57、當(dāng)所述優(yōu)化細(xì)胞測試純度不符合預(yù)設(shè)的純度標(biāo)準(zhǔn)時，返回上述根調(diào)整所述初始分選參數(shù)，得到優(yōu)化分選參數(shù)的步驟；

58、當(dāng)所述優(yōu)化細(xì)胞測試純符合預(yù)設(shè)的純度標(biāo)準(zhǔn)時，將所述初始分選參數(shù)作為所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的分選參數(shù)。

59、為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種基于流式細(xì)胞術(shù)實現(xiàn)細(xì)胞成分篩選系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

60、單細(xì)胞懸液制備模塊，用于獲取含有目標(biāo)細(xì)胞成分的目標(biāo)組織，將所述目標(biāo)組織消化成細(xì)胞溶液，對所述細(xì)胞溶液進行細(xì)胞離心，得到去雜細(xì)胞溶液，配置所述去雜細(xì)胞溶液的緩沖液，利用所述緩沖液將所述去雜細(xì)胞溶液制備成單細(xì)胞懸液；

61、細(xì)胞成分分析模塊，用于分析所述目標(biāo)細(xì)胞成分的成分類型和成分構(gòu)成，基于所述成分類型和所述成分構(gòu)成，確定所述目標(biāo)細(xì)胞成分的成分化學(xué)特征和成分物理特征；

62、熒光標(biāo)記模塊，用于基于所述成分化學(xué)特征和所述成分物理特征，分析所述目標(biāo)細(xì)胞成分與所述單細(xì)胞懸液對應(yīng)非目標(biāo)細(xì)胞成分的性質(zhì)特異性，根據(jù)所述性質(zhì)特異性，確定所述目標(biāo)細(xì)胞成分的熒光標(biāo)記物，將所述熒光標(biāo)記物和所述單細(xì)胞懸液進行混合，得到標(biāo)記細(xì)胞懸液；

63、熒光標(biāo)記檢測模塊，用于利用預(yù)設(shè)的流式細(xì)胞儀采集所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的散射光和熒光信號，根據(jù)所述散射光和所述熒光信號，構(gòu)建所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的細(xì)胞散點圖，并確定所述細(xì)胞散點圖的門控參數(shù)，基于所述門控參數(shù)，確定所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的待篩選細(xì)胞群體；

64、目標(biāo)細(xì)胞篩選模塊，用于計算所述待篩選細(xì)胞群體的細(xì)胞比例和平均細(xì)胞熒光強度，基于所述細(xì)胞比例和所述平均細(xì)胞熒光強度，確定所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的分選參數(shù)，根據(jù)所述分選參數(shù)，利用預(yù)設(shè)的流式細(xì)胞分選儀對所述待篩選細(xì)胞群體進行細(xì)胞分選，得到目標(biāo)細(xì)胞群體。

65、本發(fā)明實施例通過利用所述緩沖液將所述去雜細(xì)胞溶液制備成單細(xì)胞懸液可以便于進行細(xì)胞計數(shù)、分選、培養(yǎng)等后續(xù)操作；可選地，本發(fā)明實施例通過分析所述目標(biāo)細(xì)胞成分的成分類型和成分構(gòu)成可以獲得關(guān)于細(xì)胞特性和功能的詳細(xì)信息；本發(fā)明實施例通過基于所述成分類型和所述成分構(gòu)成，確定所述目標(biāo)細(xì)胞成分的成分化學(xué)特征和成分物理特征可以有利于發(fā)現(xiàn)所述目標(biāo)細(xì)胞成分的特異性，便于后續(xù)的細(xì)胞成分篩選；本發(fā)明實施例通過基于所述成分化學(xué)特征和所述成分物理特征，分析所述目標(biāo)細(xì)胞成分與所述單細(xì)胞懸液對應(yīng)非目標(biāo)細(xì)胞成分的性質(zhì)特異性可以確保標(biāo)記物主要與目標(biāo)成分反應(yīng)，減少與非目標(biāo)成分的交叉反應(yīng)，提高實驗的準(zhǔn)確性和可靠性；本發(fā)明實施例通過利用預(yù)設(shè)的流式細(xì)胞儀采集所述標(biāo)記細(xì)胞懸液的散射光和熒光信號可以快速識別和篩選出具有特定性質(zhì)的細(xì)胞，最后，本發(fā)明實施例通過根據(jù)所述分選參數(shù)，利用預(yù)設(shè)的流式細(xì)胞分選儀對所述待篩選細(xì)胞群體進行細(xì)胞分選，得到目標(biāo)細(xì)胞群體可以有效地分離出目標(biāo)細(xì)胞，減少非目標(biāo)細(xì)胞的污染，從而提高目標(biāo)細(xì)胞的純度。因此，本發(fā)明可以提升細(xì)胞成分篩選的效率。