[發(fā)明專利]一種用于微陣列生物芯片的載體、其制備方法及微陣列生物芯片

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410491997.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN104357917A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮淼;田敬東;王璐;王麗娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): C40B40/06
• 分類號(hào): C40B40/06;C40B40/10
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物芯片技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微陣列生物芯片的載體、其制備方法及微陣列生物芯片。

背景技術(shù)

生物芯片技術(shù)是90年代中期以來影響最深遠(yuǎn)的重大科技進(jìn)展之一，是融微電子學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)為一體的高度交叉的新技術(shù)，具有重大的基礎(chǔ)研究價(jià)值及明顯的產(chǎn)業(yè)化前景。該技術(shù)可將大量探針同時(shí)固載于支持物上，依次可以對(duì)大量的生物分子進(jìn)行檢測分析，從而彌補(bǔ)傳統(tǒng)核酸印記雜交技術(shù)復(fù)雜、自動(dòng)化程度低、檢測目的分子量少、低通量等不足。生物芯片技術(shù)以其高通量、大規(guī)模和集成的特點(diǎn)被廣泛用于分子生物學(xué)水平上的生理及病理現(xiàn)象的探討以及疾病發(fā)生的機(jī)理、疾病的診斷和預(yù)后等研究。此外，生物芯片技術(shù)還可應(yīng)用于疫苗和新藥的研制和開發(fā)。

生物芯片是將大量生物分子按預(yù)先設(shè)計(jì)的排列固載于一種載體表面，利用生物分子的特異性親和反應(yīng)，來分析各種生物分子存在的量的一種技術(shù)。生物芯片的研制和分析的前提條件是生物芯片的制備，而制備生物芯片的關(guān)鍵技術(shù)是如何制備其載體材料。高分子材料因其能夠快速成型而得到了重點(diǎn)關(guān)注。各種具有不同性質(zhì)的高分子材料，特別是熱塑性高分子成為實(shí)用、通用且廉價(jià)的新型芯片基底材料。

然而，高分子聚合物材料的表面具有兩個(gè)明顯的缺點(diǎn)：一是化學(xué)惰性，缺少用于固載生物分子的通用功能化基團(tuán)；二是高度疏水，難以在微流管道中進(jìn)行液體注射和流動(dòng)控制。因此，制作芯片時(shí)要對(duì)聚合物基底材料進(jìn)行表面活化修飾，如光接枝、臭氧處理、等離子活化和化學(xué)堿處理等。現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)不同的高分子材料采取不同的方法進(jìn)行活化修飾，缺少通用的功能化方法成為阻礙高分子材料在生物芯片領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的一個(gè)主要瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于微陣列生物芯片的載體、其制備方法及微陣列生物芯片，本發(fā)明提供的用于微陣列生物芯片的載體具有通用的功能基團(tuán)，可采用通用的活化方法對(duì)載體表面進(jìn)行活化處理。

本發(fā)明提供了一種用于微陣列生物芯片的載體，包括聚合物基底和設(shè)置在所述聚合物基底上的多塊二氧化硅膜；

所述多塊二氧化硅膜在所述聚合物基底上呈陣列分布。

優(yōu)選的，相鄰二氧化硅膜之間的垂直距離為50μm～200μm。

優(yōu)選的，單塊二氧化硅膜為圓形；

所述單塊二氧化硅膜的直徑為10μm～300μm。

優(yōu)選的，所述聚合物基底的材質(zhì)為熱塑性聚合物。

優(yōu)選的，所述聚合物基底的材質(zhì)為環(huán)烯烴共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。

本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述用于微陣列生物芯片的載體的制備方法，包括以下步驟：

采用光刻方法，在聚合物基底表面覆加多塊掩膜，所述多塊掩膜在所述聚合物基底表面呈陣列分布；

在所述覆加掩膜后的聚合物基底上物理氣相沉積二氧化硅膜，得到載體前體；

剝離所述載體前體上的掩膜，得到用于微陣列生物芯片的載體。

優(yōu)選的，所述物理氣相沉積包括直流磁控濺射、射頻磁控濺射、離子濺射或電子束蒸發(fā)。

優(yōu)選的，所述掩膜在所述聚合物基底表面呈陣列分布；

相鄰掩膜之間的垂直距離為10μm～300μm。

優(yōu)選的，所述物理氣相沉積的時(shí)間為2min～6min。

本發(fā)明提供了一種微陣列生物芯片，包括載體和固載在所述載體上的生物信息分子；

所述載體為上述技術(shù)方案所述的載體或上述技術(shù)方案所述制備方法得到的載體。

本發(fā)明提供了一種用于微陣列生物芯片的載體，包括聚合物基底和設(shè)置在所述聚合物基底上的多塊二氧化硅膜；所述多塊二氧化硅膜在所述聚合物基底上呈陣列分布。本發(fā)明提供的載體，以聚合物材料為基底，在聚合物基底上設(shè)置呈陣列分布的多個(gè)二氧化硅膜，從而使得聚合物材料載體的表面能夠采用通用的活化方法處理，如本發(fā)明實(shí)施例用到的硅烷化處理，避免了聚合物材料載體活化處理的個(gè)體差異性，簡化了載體表面活化處理。而且，本發(fā)明提供的載體表面具有良好的反應(yīng)活性，方便進(jìn)行進(jìn)一步的功能化修飾和生物信息分子的固載。

本發(fā)明提供的制備用于微陣列生物芯片載體的制備方法，采用光刻的方法，在聚合物基底表面覆加掩膜；再在覆加掩膜后的聚合物基底表面通過物理氣相沉積的方法沉積二氧化硅膜；剝離掩膜后，得到載體。本發(fā)明提供的制備方法工藝簡單，且顯著提高了芯片形狀和結(jié)構(gòu)的多樣性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的微陣列生物芯片的制作流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1得到的微陣列生物芯片位點(diǎn)陣列的掃描電鏡圖片；