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申请/专利权人：上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心

摘要：本发明公开了一种基于糖代谢差异的细胞功能成像方法和应用，基于肿瘤细胞与正常细胞之间存在的糖代谢水平差异进行邻位增强型功能成像，以两个邻近的DNA标记的糖蛋白作为输出信号，通过邻位增强信号将肿瘤细胞与正常细胞的代谢差异成倍扩大，具体是构建DNA工程化的细胞，基团修饰的DNA链连接到细胞膜表面的N3基团上，在细胞膜上两条邻近的DBCO‑DNA处输出荧光信号。本发明中肿瘤细胞表面DBCO‑DNA由于量多而邻近率高产生大量的荧光信号；正常细胞表面DBCO‑DNA由于量少而难以邻近产生极少量的荧光信号，用于体外多种类型肿瘤成像检测和分析准确度高，在临床检验对肿瘤的准确识别和分析方面具有重要应用价值。

主权项：1.一种基于糖代谢差异的细胞功能成像方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤a：设计用于细胞表面工程化的DBCO-DNA、用于结合细胞膜上邻近DNA的Circle以及用于信号输出的Beacon序列；其中，所述用于细胞表面工程化的DBCO-DNA序列为SEQIDNO:1，所述用于结合细胞膜上邻近DNA的Circle序列为SEQIDNO:2，所述用于输出信号的Beacon序列为SEQIDNO:3；步骤b：步骤a中设计的DBCO-DNA连接在经Ac4ManNAz代谢后的肿瘤细胞表面，使用步骤a中设计的Circle与Beacon在肿瘤细胞表面输出信号进行细胞功能成像；步骤c：将多种肿瘤细胞系和正常细胞系通过Ac4ManNAz处理1~84h，并比较肿瘤细胞与正常细胞的糖代谢水平随代谢时间的变化；步骤d：步骤c中所得肿瘤细胞与正常细胞的糖代谢水平差异最大的处理时间作为糖代谢时间，通过步骤b完成基于糖代谢差异的肿瘤细胞邻位增强型功能成像；其中，步骤b中，贴壁培养的肿瘤细胞使用含50μMAc4ManNAz的培养基培养72h，使细胞膜蛋白的糖链上代谢出N3基团；再换成含2μMDBCO-DNA的PBS与细胞孵育0.5h，使DBCO-DNA通过点击化学反应结合在细胞膜上的N3基团上，得到DNA工程化的肿瘤细胞；再依次用含2μMCircle的PBS和含2μMBeacon的PBS与细胞反应各0.5h；最后用激光共聚焦显微镜对细胞进行拍照成像与图像分析；步骤c中，贴壁培养的肿瘤细胞和正常细胞分别用含50μMAc4ManNAz的培养基处理1~84h，再换成含25μMDBCO-Cy5的PBS与细胞孵育0.5h，最后用激光共聚焦显微镜对各组细胞进行成像，并使用ImageJ软件比较分析肿瘤细胞与正常细胞在不同糖代谢时间下的成像结果；步骤d中，使用肿瘤细胞与正常细胞糖代谢水平差异最大的处理时间作为糖代谢时间，即将不同肿瘤细胞与正常细胞分别用含50μMAc4ManNAz的培养基处理36h，再用含2μMDBCO-DNA的PBS与细胞反应0.5h，此时肿瘤细胞表面的DNA密度高于正常细胞，DNA相互邻近的概率也高于正常细胞，后续操作与步骤b一致，用激光共聚焦显微镜对各组细胞进行成像，并使用ImageJ软件对各组细胞进行分析。

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