[發明專利]一種高靈敏度微米結構生物芯片的構建方法

在審

• 申請號: 201611143349.6
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106596961A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 紀博知;蔣賢杰;余斌;鄧中平;戴立忠
• 申請（專利權）人: 湖南圣湘生物科技有限公司
• 主分類號: G01N33/58
• 分類號: G01N33/58;G01N33/543;G01N33/531;B81C3/00;B01L3/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

技術領域

本發明涉及生物芯片的構建技術領域，特別涉及一種高靈敏度微米結構生物芯片的構建方法。

背景技術

生物芯片是上世紀90年代以來由DNA微陣列發展而來的新技術，是融微電子學、生物學、物理學、化學、計算機科學為一體的高度交叉的新技術，也是目前基因組學，蛋白質組學研究的重要工具，具有高通量，低成本，平行運行多套實驗等優勢特點，并對檢測樣品消耗量少等優點(。但目前，生物芯片主要以熒光為檢測手段，因而在檢測靈敏度，選擇性等方面尚具有一定的缺點；拓展生物芯片的檢測手段對其發展有重要意義。將生物微機電(Bio-MEMS)技術運用到生物芯片的構建過程中，有助于提高生物芯片的片基(substrate)與生物物質的結合能力，檢測靈敏度以及重現的穩定性。

生物芯片的固相載體一般可以為處理過的尼龍膜、玻璃、金屬、硅片和塑料等材質。由于玻璃具有成本低廉、低熒光背景、方便修飾和性能穩定等特點，被經常運用到基因芯片和多肽芯片的制備應用上。目前做生物芯片表面修飾的技術包括醛基化、羧基化、環氧基化、氨基化等處理方法，都可以達到目的片段與玻璃表面進行化學結合的目的。但目前構建生物芯片尤其是低密度基因芯片(Gene chip)和蛋白芯片(Protein Chip)，主要采用微量點樣的方式。現有技術仍然存在著表面均一性不好、結合能力不強等缺點，影響到后期芯片的制備以及后期運用技術的發展。

現有的芯片制備技術，無論是基因芯片還是蛋白質多肽芯片，構建方法多是在基底化學修飾的基礎上，用被稱為“微陣列”的利用點樣儀在片基上進行微量點樣的方式制備而成。在該項技術中，化學合成的或者預先活化好的生物大分子化合物(寡聚核苷酸或者蛋白質)通過點滴或者微接觸印刷(Micro-Contacting Printing)的方式直接固定在固相載體上。因此在芯片制備后，對一些小片段的核苷酸或多肽的密度、核苷酸的結合上都有一定的局限性。

發明內容

本發明的發明目的在于提供一種高靈敏度微米結構生物芯片的構建方法，以解決現有的芯片制備技術構建的生物芯片在對一些小片段的核苷酸或多肽的密度、核苷酸的結合上都有一定的局限性的問題。

根據本發明的實施例，提供了一種高靈敏度微米結構生物芯片的構建方法，包括：

S101：將玻璃片置于刻蝕液中，超聲震蕩后，取出所述玻璃片，清水洗滌120℃烘干2h，得到清洗后的玻璃片；

S102：將所述清洗后的玻璃片進行環氧基化反應，得到環氧基化玻璃片；

S103：將所述環氧基化玻璃片依次疊加，在所述環氧基化玻璃片的疊加區域加入PEG進行氨基化反應，得到氨基化玻璃片；

S104：利用乙醇胺封閉液對所述氨基化玻璃片未標記上的氨基化玻璃表面進行封閉反應，利用無水乙醇洗脫，得到封閉后的玻璃片；

S105：將所述封閉后的玻璃片進行生物素標記反應，利用無水乙醇洗脫，空氣吹干，得到生物素標記后的玻璃片；

S106：將所述生物素標記后的玻璃片進行標記光敏化合物S1818反應，得到預處理的玻璃片；

S107：采用生物微機電在所述預處理的玻璃片的表面構建3μm結構，得到生物芯片。

進一步，所述采用生物微機電在所述預處理的玻璃片的表面構建3μm結構，得到生物芯片的步驟包括：

采用生物微機電在所述預處理的玻璃片的表面構建3μm結構；

利用GDPTS復合封閉劑對所述生物芯片的空白區域進行封閉反應。

進一步，所述將所述清洗后的玻璃片進行環氧基化反應的步驟包括：

將所述清洗后的玻璃片置于γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液中，利用磁力攪拌器在25℃恒溫恒速300rpm攪拌，反應12h。

進一步，所述在環氧基化玻璃片的疊加區域加入PEG進行氨基化反應的步驟包括：

在環氧基化玻璃片的疊加區域加入100μl的PEG，在25℃恒溫標記反應12h，洗脫，空氣吹干。

進一步，所述將所述封閉后的玻璃片進行生物素標記反應的步驟包括：

將所述封閉后的玻璃片置于生物素溶液中，25℃恒溫恒速300rpm攪拌。

進一步，所述將生物素標記后的玻璃片進行標記光敏化合物S1818反應的步驟包括：

將所述生物素標記后的玻璃片，真空吸附玻璃片離心機上，高速甩干標記光敏化合物S1818，之后95℃烘干4min。