[發(fā)明專利]一種免疫檢測(cè)芯片及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011323885.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN112547147B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉揚(yáng);湯從海;徐紅星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京康敏生物科技有限公司
• 主分類號(hào): B01L3/00
• 分類號(hào): B01L3/00;G01N33/543;G01N33/545
• 代理公司: 武漢藍(lán)寶石專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 高蘭

本發(fā)明公開了一種免疫檢測(cè)芯片，包括基底，所述基底采用有機(jī)聚合材料，所述基底表面設(shè)置有周期性納米凹槽陣列，所述基底上表面設(shè)置有金屬層，所述金屬層上表面設(shè)置有氧化層，所述氧化層上表面經(jīng)過高分子層修飾后包被抗體。本發(fā)明還提供了上述免疫檢測(cè)芯片的制備方法，通過硅基模板批量化生產(chǎn)有機(jī)材料作為襯底的檢測(cè)芯片。本發(fā)明芯片靈敏度高、通量高，同時(shí)生產(chǎn)周期短，可實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，用于免疫檢測(cè)適用范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物芯片制造領(lǐng)域，具體涉及一種免疫檢測(cè)芯片及其制備方法。

背景技術(shù)

熒光檢測(cè)作為一種重要的現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)，與其他檢測(cè)技術(shù)相比熒光檢測(cè)具有靈敏度高和方法多樣等優(yōu)點(diǎn)，是診斷學(xué)、生物科學(xué)、生物工藝學(xué)等領(lǐng)域的最常用分析測(cè)試技術(shù)之一。然而由于樣品的多樣性和特殊性，熒光檢測(cè)在實(shí)際過程中已有的靈敏度仍然不能滿足所有測(cè)定的需要，尤其是對(duì)弱熒光分子體系和微量目標(biāo)分子的檢測(cè)具有很大的局限性。

傳統(tǒng)的熒光檢測(cè)技術(shù)手段簡(jiǎn)陋、技術(shù)有限，大多需要人工手工操作，導(dǎo)致誤差很大，樣品的檢測(cè)結(jié)果與檢測(cè)人員的檢測(cè)水平有很大關(guān)系。生物芯片技術(shù)能在微小尺寸上集成的海量信息，能夠?qū)崿F(xiàn)快速高效的測(cè)量分析，其是按照預(yù)先的設(shè)置有序地固定在載體表面，利用生物分子之間的特異性親和反應(yīng)，對(duì)生物分子進(jìn)行測(cè)量和分析，避免了多次人工操作，減少耗時(shí)，降低了檢測(cè)結(jié)果導(dǎo)致的系統(tǒng)偏差，提高了檢測(cè)效率，在高通量應(yīng)用方面極具價(jià)值。

目前生物芯片的常用制備材料有單晶硅片、玻璃和石英。玻璃和石英具有較好的表面性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)，制作方法主要有標(biāo)準(zhǔn)光刻技術(shù)和濕法刻蝕，但是由于此類芯片制作過程繁瑣、成本高，同時(shí)對(duì)于微納米結(jié)構(gòu)的加工工藝還不成熟。單晶硅作為生物芯片的首要材料，其加工工藝非常成熟，具有強(qiáng)度較大、純度較高、潔凈度較高、散射性較好和耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。但是硅材料絕緣性和透光性差，深度刻蝕難度大，硅基片粘合度差，相比于其他材料，硅材料芯片的成本也相對(duì)較高。

生物芯片技術(shù)的發(fā)展還處于初期階段，其復(fù)雜的理論和技術(shù)還需要進(jìn)一步研究，故而其準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性是十分受影響的。生物芯片通常以硅基底為原材料，常用到光刻膜、離子刻蝕技術(shù)，制備成本高、周期長(zhǎng)，應(yīng)用難以普及，嚴(yán)重影響芯片設(shè)計(jì)與新產(chǎn)品的開發(fā)及應(yīng)用，這是生物芯片技術(shù)的局限性。如基因芯片制備過程中光刻掩膜的制備成本高、周期長(zhǎng)。生物芯片在我國(guó)起步較晚，到目前還沒有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)，更多依靠國(guó)外進(jìn)口。中國(guó)生物芯片研究始于20世紀(jì)90年代，2008年到2019年每年都以超過20％的速度在增長(zhǎng)，2019年市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)超過9億美元，2020因?yàn)槿蛐鹿诓《镜谋l(fā)，2021年中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)超過20億，后期增長(zhǎng)速度將超過40％。全球2014年生物芯片市場(chǎng)高達(dá)39億美元，2015年～2020年以超過31.6％的增長(zhǎng)率發(fā)展，2020年已經(jīng)達(dá)到184億美元，北美地區(qū)占據(jù)了全球生物芯片市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。我國(guó)在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域和新藥研發(fā)領(lǐng)域的投入相對(duì)較小，并且國(guó)際芯片產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)超過國(guó)內(nèi)產(chǎn)品，國(guó)際高水平研究中基本使用的是國(guó)際芯片。

制備一種通量、靈敏度高、同時(shí)適合批量工業(yè)化生產(chǎn)的熒光檢測(cè)生物芯片具有十分巨大的價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少一種技術(shù)問題，提供一種免疫檢測(cè)芯片及其制備方法，芯片靈敏度高、通量高，同時(shí)生產(chǎn)周期短，可實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，用于免疫檢測(cè)適用范圍廣。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種免疫檢測(cè)芯片，包括基底，所述基底采用有機(jī)聚合材料，所述基底表面設(shè)置有周期性納米凹槽陣列，所述基底上表面設(shè)置有金屬層，所述金屬層上表面設(shè)置有氧化層，所述氧化層上表面經(jīng)過高分子層修飾后包被抗體。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述基底采用的有機(jī)聚合材料包括聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、環(huán)狀烯烴共聚高分子和聚苯乙烯中的一種或一種以上的組合。

進(jìn)一步，所述金屬層的厚度為100nm～500nm。