一种环氧基修饰基片的制备方法、微阵列芯片及其应用技术

本发明专利技术公开了一种环氧基修饰基片的制备方法、微阵列芯片及其应用，将含有氧化硅以及环氧活性基团的溶胶

【技术实现步骤摘要】
一种环氧基修饰基片的制备方法、微阵列芯片及其应用


[0001]本专利技术涉及微阵列芯片用基片制备
，尤其涉及一种环氧基修饰基片的制备方法、微阵列芯片及其应用。

技术介绍

[0002]微阵列技术作为一种多指标、高通量、低消耗的检测手段，在基因测序，蛋白组学等研究领域有着重要的应用。然而在临床领域该技术的应用则十分稀少，这主要是因为微阵列基底制备成本高以及良率问题制约了微阵列技术在临床领域的发展。所以低成本，高可靠性的微阵列基底制备方法是微阵列技术应用发展的关键。
[0003]目前，常用的微阵列基底制备手段主要包括以下两种：
[0004]1.硅烷修饰。该方法使用面最广，也是最为简单的方法。通常是利用强酸性洗液，例如食人鱼溶液或者铬酸洗液清洗玻片基底，然后将洗净的基底浸泡特定的硅烷修饰液进行硅烷修饰，从而得到表面带有功能化学基团的硅烷修饰层。这种方法虽然简单高效，但是由于玻片本身的差异，导致重现性并不好，而如果使用熔融石英或者硅片等基底，虽然能一定程度上提高重现性，但是基片材料成本也成倍提升。
[0005]2.高分子修饰。该方法通常也是需要在表面通过硅烷修饰一层功能化学基团，然后通过该化学基团去偶联高分化合物或者原位的进行高分子聚合反应。相较于直接的硅烷修饰方法，高分子能够均匀的覆盖玻片表面，提高重现性。但是高分子修饰的步骤繁琐，有的环境要求十分苛刻，例如需要无氧环境等，缺少成熟的产业化解决方案。
[0006]因此，为了改善传统操作复杂、成本高且重现性差的化学修饰方法，本专利技术提出通过物理方法获得环氧基修饰基片，以应用于微阵列芯片的制备，以进一步推广微阵列技术在临床检测中的应用。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了提出一种环氧基修饰基片的制备方法、微阵列芯片及其应用，以至少解决现有技术中存在的诸多缺陷之一。
[0008]鉴于此，本专利技术的方案为：
[0009]一种环氧基修饰基片的制备方法，将含有氧化硅以及环氧活性基团的溶胶
‑
凝胶通过浸渍提拉法涂覆在基底上，再经干燥成膜后得到。
[0010]本专利技术中，所述溶胶
‑
凝胶将γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、正硅酸四乙酯置于酸性体系中水解、缩聚获得。
[0011]优选地，按体积比计，所述正硅酸四乙酯的用量范围为总反应体系的5
‑
15％，所述γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的用量范围为总反应体系的1
‑
10％。
[0012]优选地，所述溶胶
‑
凝胶的制备方法为：将正硅酸四乙酯、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶解后，滴加盐酸和水，搅拌获得溶胶
‑
凝胶溶液；盐酸浓度为1mol/L，按体积比计，盐酸为总反应体系的0.05
‑
5％；水为总反应体系的2
‑
20％。
[0013]本专利技术中，所述浸渍提拉法中提拉速度为200μm/s
‑
3000μm/s。
[0014]本专利技术中，所述基底包括玻璃或高分子材料。
[0015]本专利技术还提出一种微阵列芯片，包括以上所述制备方法获得的环氧基片，及吸附在环氧基片上呈阵列分布的生物分子。
[0016]本专利技术中，所述环氧基片成膜表面的接触角为55
°
～65
°
。
[0017]进一步地，所述生物分子包括蛋白质、寡核苷酸；生物分子阵列点之间用硅胶围栏进行阻隔，形成独立的检测孔。
[0018]进一步地，所述生物分子通过点样吸附在环氧基片上，点样液中SDS浓度在0.1
‑
10％，海藻糖浓度在0.5
‑
5％，甘露醇浓度在0.2
‑
2％。
[0019]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0020]1.本专利技术所述环氧基片制备成本低，工艺简单，稳定可靠，适用于大规模生产的环氧微阵列生物芯片，进一步推广了微阵列技术在临床检测中的应用。
[0021]2.实验结果表面，该芯片的性能高于浸泡修饰的环氧基片，能够提供优异的检测灵敏度，细胞因子VEGF的检测限可达2pg/mL。
附图说明
[0022]图1为本专利技术所述环氧基修饰基片的制备流程示意图。
[0023]图2为本专利技术不同接触角的环氧芯片免疫结果荧光扫描图片。
[0024]图3为本专利技术不同的成膜方法获得环氧芯片免疫结果荧光扫描图片。
[0025]图4为本专利技术环氧芯片免疫VEGF浓度标准曲线。
[0026]图5为本专利技术不同接触角基片应用于抗体检测时的荧光扫描对比结果。
[0027]图6为本专利技术与商用基片应用于抗体检测时的荧光扫描对比结果。
[0028]图7为本专利技术与商用基片应用于抗体检测时的荧光强度对比结果。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术。
[0030]本专利技术为克服现有技术采用化学腐蚀以及表面改性处理交底表面的缺陷，提出一种环氧基修饰基片，将含有氧化硅以及环氧活性基团的溶胶
‑
凝胶通过浸渍提拉法涂覆在基底上，再经干燥成膜后得到。通过在玻璃基片上沉积一层溶胶凝胶薄膜，然后在薄膜上点阵形式修饰的生物分子形成微阵列芯片。
[0031]制备上述溶胶
‑
凝胶的方法为，将正硅酸四乙酯(TEOS)、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTS)溶解后，滴加酸性催化剂和水，在此过程中经搅拌完成TEOS和GPTS的水解及缩聚反应，获得溶胶
‑
凝胶溶液，此过程GPTS可以与TEOS分开成两步加入，也可以同时在一步加入；按体积比计，正硅酸四乙酯的用量范围为总反应体系的5
‑
15％，γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的用量范围为总反应体系的1
‑
10％；酸为总反应体系的0.05
‑
5％(1M HCl)；水为总反应体系的2
‑
20％。
[0032]所述的，环氧基修饰基片浸渍在上述制备方法得到的溶胶
‑
凝胶中(溶胶
‑
凝胶经
微孔滤膜过滤)，按照200μm/s
‑
3000μm/s的速度进行提拉后静置，然后在静置状态下烘干得到。通过该方法得到的环氧基修饰基片成膜后的表面接触角为55
°
～65
°
，所述环氧基修饰基片的制备流程如图1所示。
[0033]本专利技术应用于微阵列芯片的基底材料可以选用玻璃，也可以选用高分子片材，如常用的PMMA、PS等。
[0034]本专利技术应用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧基修饰基片的制备方法，其特征在于，将含有氧化硅以及环氧活性基团的溶胶
‑
凝胶通过浸渍提拉法涂覆在基底上，再经干燥成膜后得到。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶胶
‑
凝胶将γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、正硅酸四乙酯置于酸性体系中水解、缩聚获得。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，按体积比计，所述正硅酸四乙酯的用量范围为总反应体系的5
‑
15％，所述γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的用量范围为总反应体系的1
‑
10％。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溶胶
‑
凝胶的制备方法为：将正硅酸四乙酯、γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶解后，滴加盐酸和水，搅拌获得溶胶
‑
凝胶溶液；盐酸浓度为1mol/L，按体积比计，盐酸为总反应体系的0.05
‑
5％...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大霄，陈玉珠，刘亚飞，刘扬，徐红星，
申请(专利权)人：北京康敏生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：