[發(fā)明專利]一種用于生物芯片分析的微流控芯片探針陣列的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010193890.4
• 申請(qǐng)日: 2010-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN101864360A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳宏;瞿祥猛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門大學(xué)
• 主分類號(hào): C12M1/34
• 分類號(hào): C12M1/34;C12Q1/68;G01N21/64;G01N35/00
• 代理公司: 廈門南強(qiáng)之路專利事務(wù)所 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物芯片，特別是涉及一種用于生物芯片分析的微流控芯片探針陣列的制備方法。

背景技術(shù)

生物芯片是將大量的生物分子或材料(如核酸片段、蛋白質(zhì)、藥物或受體、細(xì)胞或組織等)按照預(yù)先設(shè)計(jì)的排列方式固定在載體表面，以此作為探針，與樣品中待測(cè)物進(jìn)行特異性的吸附或反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品信息的檢測(cè)。成千上萬的反應(yīng)在一塊芯片上同時(shí)進(jìn)行，具有大規(guī)模并行分析的能力。生物芯片一般加工在玻璃片、硅片、尼龍膜等載體材料上，探針陣列的制作方法主要有點(diǎn)樣法(Schena?M，Shalon?D，Davis?R?W.et?al.Science.，1995，20：467-470)和原位合成法(Fodor?S?P?A，Read?J?L，Pirrung?M?C，et?al.Science，1991，251：767-773)，點(diǎn)樣法是用點(diǎn)樣儀將探針點(diǎn)在載體表面再進(jìn)行固定反應(yīng)從而將探針牢固結(jié)合在載體表面，原位合成主要用于寡聚核苷酸，利用多步反應(yīng)，依次將脫氧核苷酸單體連接在探針尾部，實(shí)現(xiàn)在載體表面的延伸。這些方法技術(shù)要求高、加工成本高、制作速度慢，而且都需要比較昂貴的精密儀器。

微流控芯片是利用各種微加工技術(shù)在芯片材料(如玻璃、PDMS或PMMA等其他材料)上加工出具有各種功能的微結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)、分離、檢測(cè)等功能，最大限度地把實(shí)驗(yàn)室的功能集成到便攜的芯片上。自20世紀(jì)90年代初Manz和Widmer等(Manz?A，Graber?N，WidemerH?M.Sens.Acturators，B，1990，B1：244)首次提出以來，微流控芯片技術(shù)得到了快速發(fā)展，已經(jīng)從單純的化學(xué)分析擴(kuò)展到各個(gè)方向，包括核酸分析、蛋白質(zhì)分析和細(xì)胞分析等。在微流控芯片上進(jìn)行生物芯片分析，能夠有效增強(qiáng)檢測(cè)信號(hào)、提高靈敏度、減少試劑和樣品消耗、縮短分析時(shí)間等(Chen?H，Wang?L，Li?P?C?H.Lab?Chip，2008，8：826-829)。在微流控芯片上制作探針陣列主要有以下3種形式：

1)利用點(diǎn)樣儀在一片微流控芯片材料表面制作高密度的探針陣列，然后再與另一塊芯片材料組成完整的微流控芯片，整個(gè)探針陣列被完整的包含在較寬的微通道或雜交腔內(nèi)(Noerholm?M，Bruus?H，Jakobsen?M?H，et?al.Lab?Chip，2004，4：28-37)。

2)同樣使用點(diǎn)樣儀制作中低密度的探針陣列，然后組成微流控芯片，不一定所有的探針都被包含在與通道，而且探針沿著通道呈線性排列(Wei?C?W，Cheng?J?Y，Huang?C?T，et?al.Nucleic?Acids?Res.，2005，33：1-11)。

3)利用能可逆鍵合的微流控芯片的微通道在載體上固定線狀的探針陣列，然后，微流控芯片的通道相對(duì)載體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)后輸送樣品溶液與探針陣列線發(fā)生雜交反應(yīng)(Wang?L，Li?P?C?H.J.Agric.Food?Chem.，2007，55：10509-10516)。由于探針不耐高溫，因此在這些方法中，微流控芯片都無法進(jìn)行高溫鍵合，給芯片制作、實(shí)驗(yàn)操作、系統(tǒng)集成和開發(fā)新應(yīng)用帶來了極大的困難；另一方面需手工對(duì)準(zhǔn)微通道和探針陣列，探針陣列中必須出現(xiàn)大量的重復(fù)探針，以確保所需探針被包含在微通道內(nèi)，探針的數(shù)目和密度受到極大限制，無法有效利用載體的表面。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述方法所存在缺點(diǎn)，提供一種用于生物芯片分析的微流控芯片探針陣列的制備方法。

本發(fā)明包括以下步驟：

1)將溶液引入到微通道中；

2)將儲(chǔ)有礦物油或其他不與水互溶的有機(jī)溶劑，以及探針溶液的儲(chǔ)液池或小試管間隔排列作為供液，通過更換微通道入口的供液，在微通道內(nèi)實(shí)現(xiàn)“礦物油或其他不與水互溶的有機(jī)溶劑-探針溶液-礦物油或其他不與水互溶的有機(jī)溶劑-探針溶液-礦物油或其他不與水互溶的有機(jī)溶劑-...”的液滴序列，其中礦物油或其他不與水互溶的有機(jī)溶劑作為載流，探針溶液作為在載流中流動(dòng)的液滴；

3)在探針液滴序列流動(dòng)到預(yù)定位置后，停止流動(dòng)，液滴中的探針會(huì)自發(fā)或者在光、電、磁外界引發(fā)下通過反應(yīng)或吸附而被固定到微通道內(nèi)表面，固定反應(yīng)完成后，排出礦物油和探針液滴，然后用緩沖液進(jìn)行清洗以完成整個(gè)步驟。