[發明專利]用于生物分子固定的薄膜、制作方法及應用

有效

• 申請號: 201210521466.7
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN102964617A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 許寶建;蔡奇;金慶輝;趙建龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08L79/02;C25D9/02;C25D5/54;G01N27/26
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 潘振甦

1.用于生物分子固定的薄膜，其特征在于在電化學聚合沉積的聚苯胺薄膜中加入含有疏基分子的化學試劑R-SH，將還原單元中的二級胺部分還原成一級胺，將氧化單元中的三級胺叔胺還原成二級胺，使沒有活性的氧化單元與醛基反應生成烯胺，從而增加了生物分子的固定效率。

2.按權利要求1所述的薄膜，其特征在于所述的還原態聚苯胺薄膜利用戊二醛、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽或N-羥基硫代琥珀酰亞胺Sulfo-NHS交聯試劑處理后可連接不同活性基團修飾的生物分子。

3.按權利要求2所述的薄膜，其特征在于：

a)用戊二醛作為交聯試劑，固定氨基修飾的生物分子的步驟為：聚苯胺膜初步處理后，立即將淺綠色聚苯胺薄膜浸泡于濃度為2%~5%的交聯劑中，1h后取出；在聚苯胺薄膜表面滴加含有氨基的生物分子溶液，過一段時間用清洗液清洗，氮氣吹干，使生物分子固定在聚苯胺薄膜表面；

b)用EDC和NHS作為交聯試劑，固定氨基修飾的生物分子的步驟為：先將氨基修飾的生物分子與濃度為0.1~0.5mM的EDC和濃度為0.1~1.0mM的Sulfo-NHS反應（EDC:NHS=2:5）混合反應1h，然后將反應好的混合溶液浸泡或滴在聚苯胺薄膜，30min后生物分子就被固定在薄膜表面。

4.按權利要求1所述的薄膜的制備方法，其特征在于根據傳感器表面的導電性不同，分兩大部分進行：①導電表面在清潔后用循環伏安法、恒電流法或恒電壓法電化學聚合沉積方法在表面形成聚苯胺薄膜，根據電解液溶質的不同調節該薄膜的氧化態和還原態組分，然后將聚苯胺薄膜浸泡在含有巰基-SH的化學試劑中，薄膜表面氧化態三級胺被完全還原；②非導電表面需要在表面預先電鍍、蒸發或濺射一層薄導電層，然后按照導電表面處理過程可以形成具有還原態聚苯胺薄膜。

5.按權利要求4所述的方法，其特征在于對于非導電表面和以循環伏安電化學聚合沉積法制作還原態聚苯胺薄膜的制作流程為：

（1）利用丙酮和乙醇溶液依次超聲清洗傳感器表面3-5min，在光學顯微鏡下觀察，確保傳感器表面潔凈，然后將傳感器浸泡在去離子水中待用；

（2）在傳感器表面利用熱蒸發工藝或濺射工藝制作一層厚度為幾百納米的金屬層；

（3）配制濃度為0.5~1.5mol/L的酸溶液，并在其中溶解濃度為0.05~0.2mol/L的苯胺單體，形成用于聚合苯胺的電解質溶液，并通氮氣除氧；

（4）分別以所述的傳感器表面為工作電極、以甘汞電極為參比電極、以鉑電極為對電極，在上述配制的電解質溶液中利用電化學工作站以循環伏安電化學方法在傳感器表面聚合聚苯胺，形成一層很薄的深綠色聚苯胺膜；

（5）將聚苯胺薄膜浸泡于含有巰基-SH分子的化學試劑溶液中，20min后取出，生成的聚苯胺薄膜表面呈淺綠色。

6.按權利要求5所述的方法，其特征在于：

a)步驟（3）所述的酸溶液為硫酸、鹽酸或硝酸溶液；

b)步驟（2）所述的金屬層為Ti/Au或Ti/Pt。