[發(fā)明專利]生物芯片及生物芯片制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680077164.1
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN108463725A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 成赫基;金宗成
• 申請（專利權(quán)）人: 斯科拉福克斯特有限公司
• 主分類號: G01N33/543
• 分類號: G01N33/543;G01N33/544;G01N33/68;C08L33/26;G01J1/46;G01N21/41;G01N21/77
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 金相允;梁香美

涉及能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)的多價結(jié)合區(qū)別于單價結(jié)合而檢測及分析的生物芯片及其制造方法。根據(jù)一實(shí)施例的生物芯片，具有：水凝膠(hydrogel)功能層，形成有結(jié)合介體，且物理性質(zhì)隨注入的靶蛋白和所述結(jié)合介體的反應(yīng)而發(fā)生改變，傳感器(transducer)，用于將位移(displacement)信號傳送至分析設(shè)備，所述位移信號與所述水凝膠功能層的物理性質(zhì)變化對應(yīng)；所述反應(yīng)是所述靶蛋白與所述結(jié)合介體的多價結(jié)合，在所述水凝膠功能層的至少一少部分上因所述多價結(jié)合而發(fā)生消溶脹(de?swelling)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)的多價結(jié)合區(qū)別于單價結(jié)合而檢測及分析的生物芯片及其制造方法。

背景技術(shù)

蛋白質(zhì)作為介導(dǎo)生理功能的調(diào)節(jié)因子，在人體內(nèi)起著重要作用。蛋白質(zhì)的相互作用的機(jī)制由異源或同源蛋白質(zhì)間的多價結(jié)合而進(jìn)行調(diào)節(jié)。體內(nèi)的蛋白質(zhì)多價結(jié)合在體內(nèi)會起到以下幾點(diǎn)作用

(1)由蛋白質(zhì)聚合(polymerization)而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)(例如，血栓形成及肌動蛋白聚合(polymerization))，

(2)通過異源或同源膜蛋白間的(糖)蛋白與配體(糖)蛋白的結(jié)合形成的二聚體或多聚體來在細(xì)胞內(nèi)傳送信號，以及

(3)通過細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)間的相互作用及結(jié)合來表達(dá)基因。

如上所述，由于體內(nèi)蛋白質(zhì)間的多價結(jié)合，會造成明顯的生物調(diào)節(jié)，諸如體內(nèi)血栓形成，癌變及免疫反應(yīng)。因此，需要檢測并分析人體內(nèi)蛋白質(zhì)的多價結(jié)合。為檢測出蛋白質(zhì)的多價結(jié)合，除了純化及濃縮蛋白質(zhì)，還需要預(yù)處理過程，諸如熒光標(biāo)記(fluorescentlabeling)。如沒有這一系列的預(yù)處理過程(即，無標(biāo)記)，很難將靶蛋白的多價結(jié)合區(qū)別于單價結(jié)合而檢測出來。例如，就算使用常規(guī)技術(shù)的折射率傳感器技術(shù)，對于折射率傳感器來說也很難提供足夠的靈敏度以檢測蛋白質(zhì)的多價結(jié)合并選擇性地區(qū)別檢測多價結(jié)合。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

提供能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)的多價結(jié)合區(qū)別于單價結(jié)合而檢測出來的生物芯片及其制造方法。

然而，要解決的問題并不局限于上述問題，而本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以下描述中清楚地理解本文沒有提及的其它問題。

用于解決問題的方案

根據(jù)實(shí)施例中的生物芯片，具有：水凝膠(hydrogel)功能層，形成有結(jié)合介體，且物理性質(zhì)隨注入的靶蛋白和所述結(jié)合介體的反應(yīng)而發(fā)生改變，傳感器(transducer)，用于將位移(displacement)信號傳送至分析設(shè)備，所述位移信號與所述水凝膠功能層的物理性質(zhì)變化對應(yīng)；所述反應(yīng)是所述靶蛋白與所述結(jié)合介體的多價結(jié)合，在所述水凝膠功能層的至少一少部分上因所述多價結(jié)合而發(fā)生消溶脹(de-swelling)。

一方面，所述反應(yīng)是所述靶蛋白與所述結(jié)合介體的多價結(jié)合，在所述水凝膠功能層的至少一少部分上因所述多價結(jié)合而發(fā)生消溶脹(de-swelling)

所述物理性質(zhì)是水凝膠功能層的至少一部分的折射率，所述傳感器包括波導(dǎo)(waveguide)，所述位移信號是所述波導(dǎo)的輸出信號。

另外，所述物理性質(zhì)是水凝膠功能層的至少一部分的折射率，所述傳感器具有金箔(gold thin film)，所述位移信號是與所述金箔上發(fā)生的表面等離子共振(SurfacePlasmon Resonance，SPR)相對應(yīng)的輸出信號。

另外，所述物理性質(zhì)是水凝膠功能層的至少一部分的體積(volume)，所述傳感器具有壓電元件(Piezoelectric element)，且位移信號可以是壓電元件的輸出信號。