蛋白固定用微芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种蛋白固定用微芯片，其将诸如白蛋白、免疫球蛋白、转铁蛋白或角蛋白等特定蛋白固定到珠子上，以在诸如液相色谱／质谱（ＬＣ／ＭＳ）或基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ／ＭＳ）等微量分析过程中检测微量蛋白。这种蛋白固定用微芯片减少了样品量、缩短了反应时间、提高了结果的可靠性并简化了工作过程。为此，将其上附着抗体的珠子容纳于微芯片的腔室中，该微芯片具有利用有机聚合物（即，聚二甲基硅氧烷（ＰＤＭＳ））产生的层状结构，通过腔室的微量样品的压力均匀分布于全部珠子上，微量样品通过表面积很大的珠子并以最佳速度平稳地排放到外面，从而有效地固定特定蛋白。因此，蛋白固定用微芯片优化了样品通过微芯片的速度，并且由于小尺寸珠子足够大的表面积的原因，提高了将特定蛋白固定到抗体上的效率，这样得到了快速的反应结果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
[1]本专利技术涉及一种蛋白固定用微芯片，尤其涉及一种用于选择性地固定白蛋白、免疫球蛋白等的蛋白固定用微芯片。
技术介绍
[2]众所周知，目前已经研究出了分析微量样品的设备，例如液相色谱/质谱(LC/MS)或基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF/MS)。然而，在分析微量蛋白过程中，由于诸如白蛋白、免疫球蛋白、转铁蛋白、角蛋白等特定蛋白的原因，很难检测出微量蛋白。[3]为解决上述问题，在进行LC/MS或MALDI-TOF/MS之前进行染料层析以固定上述特定蛋白。然而，此方法的缺点在于待分析的蛋白可能也被固定。[4]为克服上述缺点，实施免疫层析法。此方法利用结合这些蛋白的抗体免疫性地固定特定蛋白，从而可以分析微量靶蛋白。[5]然而，在这种免疫层析法中，用柱对样品进行精制，所以在一次试验后必须对柱进行洗涤，然后重复使用。因此，该方法很麻烦并且需要很长时间来分析蛋白。此外，实施该方法后，蛋白可能附着到抗体树脂上，并且在反复使用柱的情况下，由其后分析过程(例如LC/MS或MALDI-TOF/MS)测量的结果的可靠性可能降低。[6]此外，免疫层析法需要至少250μl的样品，所以在样品量非常少的情况下不能使用这种方法，并且需要20-30分钟的反应时间，所以不能迅速得到结果。此外，免疫层析法使用其量为样品1.8倍的树脂。
技术实现思路
技术问题-->[7]因此，考虑到上述问题完成了本专利技术，本专利技术的目的是提供一种蛋白固定用微芯片，所述微芯片缩短了反应时间、提高了结果的可靠性并简化了工作过程。技术方案[8]根据本专利技术的一个方面，通过提供蛋白固定用微芯片可以实现上述和其它目的，其中，将其上附着抗体的珠子容纳于微芯片的腔室中，该微芯片具有利用有机聚合物(即，聚二甲基硅氧烷(PDMS))产生的层状结构，通过腔室的微量样品的压力均匀分布于全部珠子上，微量样品通过表面积很大的珠子并以最佳速度平稳地排放到外面，从而有效地固定特定蛋白。有益效果[9]因此，本专利技术蛋白固定用微芯片优化了样品通过微芯片的速度，并且由于小尺寸珠子足够大的表面积的原因，提高了特定蛋白固定到附着于珠子的抗体上的效率，这样得到了快速的反应结果。附图说明[10]从以下结合附图的详细说明可以更清楚地理解本专利技术的上述和其它目的、特征以及其它优点，在附图中：[11]图1是根据本专利技术的蛋白固定用微芯片的立体图；[12]图2是根据本专利技术的微芯片的平面图，从其上剥离了盖玻片；[13]图3是根据本专利技术的微芯片的立体图，从其上剥离了盖玻片；[14]图4是显示根据本专利技术的微芯片的操作状态的示意图；和[15]图5是显示样品状态的示意图，其中样品经过根据本专利技术的微芯片的珠子。具体实施方式[16]下面，参照附图详细描述本专利技术。[17]通过软刻蚀来制造根据本专利技术的蛋白固定用微芯片，将聚二甲-->基硅氧烷(PDMS)浇注到利用半导体加工技术(例如蚀刻)在硅晶片上形成的框架上，以形成具有所需结构的通道、腔室、隔壁等。[18]对本专利技术的蛋白固定用微芯片进行加工，使得在入口1和入口通道2与出口3和出口通道4之间形成腔室5，盖玻片6盖住上述部件，从而在腔室5除入口1之外的前面部分和两侧部分处的腔室5周围的隔壁11和12的上端与盖玻片6之间形成高度小于珠子7直径的排放空间8。在上述三部分的排放空间8内选择性地形成贮存器9，并且通过运送通道10与出口通道4连接。[19]在本专利技术的蛋白固定用微芯片中，微量样品进入入口1，通过入口通道2，到达腔室5。如图4所示，因为腔室5填充有多个珠子7，所以样品沿珠子7的表面流过。此时，样品的流体压力被施加到珠子7的表面上。因为腔室5填充有珠子7，所以高压沿样品可流出的方向被施加到珠子7上。此时，在本专利技术中，珠子7沿样品可流出的方向(即，前进的方向和两侧的方向)被推动。然而，如图5所示，隔壁11和12与盖玻片6之间的排放空间8的高度(d1)小于珠子7的直径(d2)，所以可以防止珠子7从腔室5被释放出去。因此，可使样品通过圆形珠子7之间的间隙，并经由隔壁11和12供应到贮存器9。贮存器9中聚集的样品经由运送通道10供应到出口通道4，并排放到出口3。因为珠子7在上述过程中沿行进方向分散到侧面隔壁11和隔壁12，所以可以防止珠子7被挤到一侧，并因而防止由于过高压力而变形或损坏，或者可以防止样品由于珠子7聚集而被局限于一定范围内，这样能够引起稳定和有效的反应。在本专利技术中，珠子7的直径很小，为100μm或更小，所以表面积很大。因此，抗体附着到珠子7的足够大的表面区域上。[20]因此，与珠子7的表面接触、然后通过上述过程排放的样品的特定蛋白，可与附着到珠子7的表面上的抗体结合。所以，样品的特定蛋白与抗体有效地反应，快速聚集，然后排放到外面。本专利技术的蛋白固定用微芯片包括安装于其中的小尺寸内部结构，以使微量样品可持续通过该结构。所以，即使当微量样品通过微芯片的该结构时，也可获得有效充分的反应。在本专利技术中，根据珠子7的直径和腔室5内珠子7的数量，需要调整通道的隔壁11和12的高度。此外，在本专利技术中，将多个-->结构蚀刻进硅晶片中，所以，可重复地大量生产多个蛋白固定用微芯片。[21]可以选择性地安装贮存器9。贮存器9安装于隔壁11和12与运送通道10之间，用于稳定地精制和排放由微型泵和微量移液管转移的样品。[22]在本专利技术中，附着到珠子7上的抗体可以是不同的。[23]即，附着到珠子7上的抗体可以是抗白蛋白抗体、抗转铁蛋白抗体、抗Ig G抗体或抗角蛋白抗体。[24]尽管在本专利技术中没有描述，但是因为可根据不同目的任意选择固定到珠子7上的特定蛋白，所以可改变附着到珠子7上的抗体使其适于具体目的。工业实用性[25]如上所述，常规的免疫层析法需要约250μl的样品，本专利技术的蛋白固定用微芯片使用不超过10μl的样品，并因此得到精制的产品，其中特定蛋白已被除去，而且所述微芯片根据附着到具有充分大表面积的珠子上的抗体种类选择性地捕获目标特定蛋白，并因此可以选择性地用于各种目的。此外，本专利技术的蛋白固定用微芯片将反应时间极大地缩短到常规免疫层析法的30-50％，从而得到快速的反应结果，并使样品和珠子的比率减少到10：1，为常规柱方法的1/18。此外，通过软刻蚀可大量生产本专利技术的蛋白固定用微芯片，而且生产成本很低，所以尽管微芯片使用一次后要扔掉，但仍很经济。[26]尽管为了说明而公开了本专利技术的优选实施方案，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离所附权利要求书公开的本专利技术范围和精神的情况下，可以做出各种修改、添加和替代。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蛋白固定用微芯片，其中在入口一侧形成的入口通道与出口一侧形成的出口通道之间形成腔室，盖玻片盖住所述入口、所述入口通道、所述出口、所述出口通道，从而在所述腔室除所述入口之外的前面部分和两侧部分处的所述腔室周围的隔壁的上端与所述盖玻片之间形成高度小于所述珠子直径的排放空间，并且所述腔室通过运送通道与所述出口通道连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2006-7-20 10-2006-00677081.一种蛋白固定用微芯片，其中在入口一侧形成的入口通道与出口一侧形成的出口通道之间形成腔室，盖玻片盖住所述入口、所述入口通道、所述出口、所述出口通道，从而在所述腔室除所述入口之外的前面部分和两侧部分处的所述腔室周围的隔壁的上端与所述盖玻片之间形成高度小于所述珠子直径的排放空间，并且所述腔室通过运送通道与所述出口通道连接。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴炫直，尹泰重，李尚勋，
申请(专利权)人：首临生物科学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]