基于元素编码微球ICP-TOF-MS生物分子高通量分析研究

高通量多元化的分析技术是生命科学后基因组时代的标志性技术。生物体系的高通量多元化检测有赖于生物分子之间的专属性结合。编码探针技术正是基于生物分子间专属性结合的一种高通量的检测技术。本项目提出利用不同元素/同位素合成元素编码微球，以ICP-TOF-MS作为检测手段，实现单颗粒多元素信号的同时检测，建立生物大分子高灵敏度、高通量的分析新方法。这一编码技术的原理是：以元素的种类或元素组合作为编码信息，将不同元素、同位素合成到微球中得到编码微球或以不同种类的金属及其氧化物的纳米粒子为编码单元；元素编码的信息用ICP-TOF-MS以单颗粒检测模式识别。这种元素编码微球的检测不需要编码微球本身或编码单元具有光学、电学或磁学等特殊的物理性质，不同元素的原子在ICP中电离直接MS检测。元素编码技术从原理上有别于已有的光谱、荧光、量子点等编码技术，采用不同元素、同位素组合的纳米粒子为编码单元，以单个纳米颗粒模式检测，可有效地提高低丰度蛋白质检测灵敏度，ICP-TOF-MS 高频率的离子采集速率可实现快速、准确的多组份蛋白质检测、筛选和生物分子识别。高通量、多元化的蛋白质同时检测是ICP-TOF-MS 元素编码分析的一种重要技术特征，将为基因组学、蛋白质组学、组合化学研究提供一个新的技术平台。