[發明專利]離子互補型肽自組裝疏水涂層改性聚二甲基硅氧烷的方法

有效

• 申請號: 201410777891.1
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104497334B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 黨福全;于曉玲;肖君竹
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;B01L3/00;C08L83/04
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司61201
• 代理人: 高雪霞

技術領域

本發明屬于微流控芯片分離技術領域，具體涉及一種聚二甲基硅氧烷微流控芯片表面的改性方法，實現其表面的防污性。

背景技術

聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一種應用廣泛的微流控芯片的制作材料，它無毒、透氣性好、有良好的化學惰性和光學性能等優點，但是PDMS表面疏水性強、電滲流不穩定、對分析物尤其是蛋白質的吸附較為嚴重。克服PDMS的缺點最有效的方法是對芯片表面進行改性。

目前，常用的表面改性方法主要有物理吸附涂層法和化學鍵合涂層法。化學鍵合涂層法是一種步驟繁瑣的方法，而且PDMS本身有化學惰性，這就使得在化學鍵合前要采用等離子氧化或者是其他方法對其表面進行活化。物理吸附涂層是一種簡單有效的方法，它的涂層易獲得，即將PDMS浸泡在改性劑中或者用改性劑沖洗PDMS表面便可得到，但物理吸附涂層與PDMS表面粘附性不是很好，使得涂層易發生解吸，抗蛋白吸附性能不理想。不論是物理吸附涂層法還是化學鍵合涂層法所使用的改性劑基本均為硅烷化試劑、表面活性劑和水溶性高分子聚合物等，它們改性后的PDMS基片親水性增強，抗蛋白吸附性能也有所增強。但是改性后的PDMS基片表面有這些改性劑的功能性基團，如羧基、羥基、氨基等，這些功能性基團使得蛋白還能夠與它們進行作用進而吸附到PDMS上，而且改性后的PDMS表面可能會帶電荷使得蛋白質與基質通過靜電作用吸附在PDMS表面，這樣就使得抗蛋白吸附效果不理想。例如：王進義課題組采用季銨鹽化的聚二甲基氨乙基甲基丙烯酸改性PDMS基片，使得PDMS表面帶正電，改性后的PDMS基片對堿性蛋白的吸附抑制率明顯大于酸性蛋白表面(Colloids and Surfaces B：Biointerfaces 2013，102，361-370)。發明人所在的研究小組公開了一種采用兩端分別酰胺化或乙酰化得雙親性寡肽對聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片表面進行改性，但改性后的聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片在分離蛋白質時核糖核酸酶A和胰凝乳蛋白酶原A的分離度差，且所用的改性劑雙親性寡肽合成成本高(CN 103232613A)。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服物理吸附涂層法涂層不穩定、抗蛋白吸附性能低等缺點，提供一種離子互補型肽自組裝疏水涂層改性聚二甲基硅氧烷的方法，該方法改性后聚二甲基硅氧烷微流控芯片抗蛋白吸附性能好，能顯著抑制蛋白質的非特異性吸附。

解決上述技術問題所采用的技術方案是由下述步驟組成：

1、配制表面改性劑

將離子互補型肽EAR16-Ⅱ或離子互補型EAR16-Ⅱ和糖衍生物加入到運行緩沖液中，每升運行緩沖液中加入0.2～1.2g離子互補型肽EAR16-Ⅱ或0.2～1.2g離子互補型肽EAR16-Ⅱ和0.5～1.0g糖衍生物，配制成表面改性劑。

2、改性聚二甲基硅氧烷

向NaOH活化處理后的聚二甲基硅氧烷微流控芯片通道內注入表面改性劑，得到表面改性的聚二甲基硅氧烷微流控芯片。

上述的步驟1中，優選將離子互補型肽EAR16-Ⅱ和糖衍生物加入到運行緩沖液中，每升運行緩沖液中加入1.0g離子互補型肽EAR16-Ⅱ和0.5g糖衍生物，得到表面改性劑。

上述的離子互補型肽EAR16-Ⅱ由寧波康貝有限公司提供，其序列為AEAEARARAEAEARAR，結構式如下所示：

上述的糖衍生物為甲基纖維素或十二烷基-β-D-麥芽糖苷，優選十二烷基-β-D-麥芽糖苷；運行緩沖液是10mmol/L pH值為7.4～9.5的磷酸緩沖液。

本發明以離子互補型肽EAR16-Ⅱ或離子互補型肽EAR16-Ⅱ與糖衍生物(甲基纖維素或十二烷基-β-D-麥芽糖苷)的混合物為表面改性劑，經物理吸附在聚二甲基硅氧烷微通道表面自組裝形成穩定的疏水單分子膜。在糖衍生物的存在下，使得離子互補型肽EAR16-Ⅱ的構型發生改變，在聚二甲基硅氧烷微通道表面自組裝形成更加穩定的疏水單分子膜。

現有的表面改性方法是將聚二甲基硅氧烷微流控芯片表面變為親水性，進而使得抗蛋白吸附性能增強，采用本發明方法改性后的聚二甲基硅氧烷微流控芯片表面雖仍呈疏水狀態，但是抑制了蛋白的非特異性吸附，且抗蛋白吸附性能優于現有的改性方法。

本發明方法可以增強聚二甲基硅氧烷微流控芯片的涂層穩定性，有效地抑制蛋白質在微通道表面的非特異性吸附，同時提高聚二甲基硅氧烷微流控芯片表面的抗污染能力和生物兼容性。實驗結果表明，采用本發明方法改性的聚二甲基硅氧烷微流控芯片可使蛋白質得到高效的分離，實現了分析物的高效重現分離。

附圖說明