[發(fā)明專(zhuān)利]一種生物芯片及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811191571.2
• 申請(qǐng)日: 2018-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109609333B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高錦鴻;趙智;趙陸洋;陳方
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市真邁生物科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C40B40/10
• 分類(lèi)號(hào): C40B40/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種生物芯片及其制備方法。本申請(qǐng)的生物芯片為DNA芯片或蛋白質(zhì)芯片，該生物芯片基底表面具有小分子修飾試劑結(jié)合在基底表面形成的抗非特異性吸附層，小分子修飾試劑為式一所示通式的化合物中的至少一種；式一中R₁、R₂和R₃分別選自親水基團(tuán)或氫原子。本申請(qǐng)的生物芯片，采用式一化合物作為小分子修飾試劑形成抗非特異性吸附層，該吸附層可有效防止測(cè)序所用核苷酸的非特性吸附，提高特性檢測(cè)信號(hào)比率，降低非特信號(hào)干擾，且本申請(qǐng)中的生物芯片的抗非特異性吸附層連接強(qiáng)度高、不易脫落；而且，本申請(qǐng)的小分子修飾試劑反應(yīng)可控、可重復(fù)性好，使得本申請(qǐng)的生物芯片質(zhì)量高、重復(fù)性好，具有高可用性，并且特別適用于單分子檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及生物芯片領(lǐng)域，特別是涉及一種生物芯片及其制備方法。

背景技術(shù)

單分子檢測(cè)技術(shù)能做到以下兩點(diǎn)：1)識(shí)別單個(gè)分子的信號(hào)，而不是分子群體的平均信號(hào)，2)跟蹤單分子的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，提供分子運(yùn)動(dòng)或反應(yīng)的細(xì)節(jié)。得益于上述的優(yōu)異性能，基于單分子的檢測(cè)以及識(shí)別技術(shù)受到了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。其中，單分子DNA測(cè)序技術(shù)尤為受到廣泛的關(guān)注與研究。當(dāng)前，主流的DNA單分子測(cè)序技術(shù)包括：瀚海基因的TIRF技術(shù)、Paciffic的ZMW技術(shù)以及牛津公司的Nanopore技術(shù)。這些測(cè)序技術(shù)的實(shí)現(xiàn)都有賴(lài)于高可用的測(cè)序芯片，即DNA芯片；因此，對(duì)DNA芯片的性能要求至少包括：1)良好和可重復(fù)的單分子修飾效率，例如TIRF中的DNA；2)可控的、極低的非特異性吸附。其中，可控的非特異性吸附是實(shí)驗(yàn)成敗的重要因素。在DNA測(cè)序過(guò)程中，特異的單分子信號(hào)與非特異的吸附信號(hào)都會(huì)被儀器識(shí)別收集，非特異的吸附信號(hào)會(huì)嚴(yán)重地干擾特異信號(hào)的識(shí)別，給儀器的后期信號(hào)處理構(gòu)成極大的障礙。

因此，制備具有抗非特異性吸附的芯片對(duì)分子檢測(cè)領(lǐng)域具有重要價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的是提供一種改進(jìn)的生物芯片及其制備方法。

本申請(qǐng)采用了以下技術(shù)方案：

本申請(qǐng)的一方面公開(kāi)了一種生物芯片，本申請(qǐng)的生物芯片為DNA芯片或蛋白質(zhì)芯片，該生物芯片的基底表面具有抗非特異性吸附層，抗非特異性吸附層由小分子修飾試劑結(jié)合在基底表面形成，該小分子修飾試劑為式一所示通式的化合物中的至少一種；

式一

其中，R₁、R₂和R₃分別選自親水基團(tuán)或氫原子。

需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)的生物芯片，其關(guān)鍵在于采用式一所示通式的化合物作為小分子修飾試劑，形成芯片的抗非特異性吸附層。本申請(qǐng)所采用的小分子修飾試劑，與現(xiàn)有的小分子修飾試劑相比，具有可控性好、可重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠精確控制非特異性吸附，從而獲得高可用的單分子檢測(cè)的DNA芯片或蛋白質(zhì)芯片。本申請(qǐng)的小分子修飾試劑，是指相對(duì)分子質(zhì)量在1000以下的小分子化合物。

任選的，式一所示通式的化合物中，親水基團(tuán)為負(fù)電基團(tuán)。

任選的，親水基團(tuán)含有磷酸基團(tuán)、磷酸酯基團(tuán)、磺酸基團(tuán)、羧酸基團(tuán)、羥基或酰胺基團(tuán)。

任選的，式一所示通式的化合物為牛磺酸、氨丙基磺酸、絲氨酸、谷氨酸和磷酸絲氨酸中的至少一種。

任選的，生物芯片的基底表面具有環(huán)氧硅烷修飾。

可以理解，小分子修飾試劑與基底表面結(jié)合，可以通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合，也可以通過(guò)非共價(jià)鍵結(jié)合。本申請(qǐng)的一種實(shí)現(xiàn)方式中，小分子修飾試劑通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合在基底表面，從而形成穩(wěn)定、可控的抗非特異性吸附層。

本申請(qǐng)的另一方面公開(kāi)了一種生物芯片的制備方法，該生物芯片為DNA芯片或蛋白質(zhì)芯片，本申請(qǐng)的制備方法包括采用式一所示通式的化合物中的至少一種作為小分子修飾試劑，與基底表面結(jié)合，固定在基底表面，形成抗非特異性吸附層；

式一