專利名稱：實物芯片與圖文的直接拷貝復(fù)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種DNA芯片技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種實物芯片與圖文的直接拷貝復(fù)制方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，人們對獲得信息彩色化和圖象逼真的形象需求也越來越迫切。特別是近年來，A4幅面的彩色激光多功能復(fù)合機(jī)也紛紛踏入了市場，成為普及的商用彩色打印機(jī)。其中，有的是采用數(shù)字技術(shù)和激光掃描電子照相印字系統(tǒng)相結(jié)合的方式；有的采用數(shù)字技術(shù)和熱轉(zhuǎn)移印字系統(tǒng)相結(jié)合的方式。應(yīng)用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行彩色復(fù)印其最大的優(yōu)點是可以對彩色分離特性和彩色平衡通過計算機(jī)進(jìn)行校正和調(diào)節(jié)，從而得到優(yōu)質(zhì)的彩色復(fù)印品。無論是進(jìn)行彩色分離或彩色合成，數(shù)字彩色復(fù)印機(jī)都比模擬彩色復(fù)印機(jī)有更大的優(yōu)越性。所謂彩色復(fù)印技術(shù)實質(zhì)上就是掃描儀加彩色打印機(jī)方案，通過掃描將模板上的圖文轉(zhuǎn)換成數(shù)字文件在通過激光彩色打印機(jī)或噴墨彩色打印機(jī)打印到承印介質(zhì)上。因此，彩色復(fù)印技術(shù)也不能實現(xiàn)模板上實物的直接轉(zhuǎn)移，不能滿足實物型芯片和圖案的復(fù)制要求。因為實物型芯片和圖案的復(fù)制要求復(fù)制品與母體模板具有相同的實物組分和分布格式，要求芯片組成材料本身的直接轉(zhuǎn)移。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，近年發(fā)展出一種直接轉(zhuǎn)印DNA陣列或芯片的化學(xué)方法，如Anil kumar等在《Nucleic Acid Research》Vol29，No.2 e2，2001上發(fā)表的“Chemical nanoprintinga novel method for fabricating DNAmicrochips”(《核酸研究》，29卷，2001年，“化學(xué)材料納米印刷DNA微陣列制造的新方法”)，該方法首先將DNA的末端通過化學(xué)標(biāo)記聯(lián)接上巰基，其次，把巰基化的DNA與一帶巰基的硅烷雙功能基試劑混合，使巰基DNA與巰基硅烷反應(yīng)形成硫硫鍵，然后通過硅烷雙功能試劑與玻璃表面相連，使DNA分子錨泊在玻璃表面，第三步將聚丙烯酰胺，過硫酸銨及交聯(lián)劑N，N，N’，N’-四甲基乙二胺的混合液置于玻璃上部分著DNA的區(qū)域，70-95℃范圍內(nèi)使聚丙烯酰胺體系凝固形成凝膠，同時在此溫度范圍內(nèi)二硫健與丙烯酰胺單體雙鍵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，通過這一個過程使DNA分子轉(zhuǎn)移到聚丙烯酰胺凝膠表面，從而實現(xiàn)DNA芯片的復(fù)制。該技術(shù)可以有同一母體模板產(chǎn)生10個芯片復(fù)制品。而該方法存在如下不足首先需要使DNA分子巰基化，這將增加制造成本和難度；該方法手續(xù)較為復(fù)雜，尤其是聚丙烯酰胺凝膠反應(yīng)一步條件控制困難；第三，該方法應(yīng)用范圍小，僅限于巰基與聚丙烯酰胺體系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實物芯片與圖文的直接拷貝復(fù)制方法，使其克服了現(xiàn)有的復(fù)印機(jī)復(fù)印技術(shù)不能直接從模板上以實物轉(zhuǎn)移方式復(fù)制的問題，同時也克服了化學(xué)納米印刷方法中直接轉(zhuǎn)印實物需要依賴化學(xué)反應(yīng)且能用于該方法轉(zhuǎn)印的實物種類少的缺陷。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，包括如下步驟1)配制能多次轉(zhuǎn)印轉(zhuǎn)移的實物溶液多次轉(zhuǎn)印溶液配制方法在各種水溶性材料配成水溶液后，向其中加入一種添加劑混合液作為溶液轉(zhuǎn)印性能調(diào)節(jié)材料，添加劑混合液由聚乙烯醇600、乙烯醇苯醚、聚乙二醇200、甘油、30％聚乙烯吡咯烷酮k-30溶液等體積混合而成。通過該混合液的加入改善溶液的粘度和干燥性能，混合液加入量視溶液材料的不同進(jìn)行加減，添加劑混合液加入溶液的量(體積)占溶液體積的0.1～3％。
對于不溶于水的材料，可以通過乳化成為膠體溶液，然后再向其中加上述的添加劑混合液，在向膠體溶液中加入添加劑混合液時，除要求是惰性材料外，還要求不破壞膠體溶液結(jié)構(gòu)，不使膠體聚沉。混合液添加劑體系能有效地使實物芯片及其圖文可以多次復(fù)制。
2)以上述方法配制的溶液作為原料在乳膠橡膠膜表面構(gòu)建母體模板，具體構(gòu)建方法可以靈活多樣。可以借助于噴墨打印機(jī)生成，可以是點樣儀點制而成。
3)將母體模板至于通風(fēng)干燥處放置30～120分鐘，使溶液進(jìn)一步濃縮。
4)以母體模板為模板，使母體模板分布有材料的一面與另一空白的乳膠膜表面接觸，以膠輥輾壓使母體模板上的內(nèi)容轉(zhuǎn)移到空白乳膠膜表面。
5)重復(fù)上面第4)步的復(fù)印操作，得到多個拷貝復(fù)制品。
本發(fā)明所說的母體模板制備技術(shù)可以用各種現(xiàn)有技術(shù)如噴墨打印技術(shù)、或芯片點樣機(jī)技術(shù)或是手工書寫、繪畫等等，從事高通量芯片的人及會用打印機(jī)的人都可以根據(jù)自己的要求實現(xiàn)這一技術(shù)，其后的復(fù)印操作更是簡單易行。各種實物材料溶液的配置，具有化工行業(yè)應(yīng)知應(yīng)會技能的普通技術(shù)人員即可操作。
本發(fā)明一方面針對功能型高通量芯片制造和表面圖形化客觀要求將實物及有實物構(gòu)成的圖案直接減量轉(zhuǎn)移進(jìn)行多拷貝復(fù)制；另一方面則鑒于現(xiàn)有的復(fù)印技術(shù)不能進(jìn)行模板內(nèi)容組份直接轉(zhuǎn)移的事實，提出一種基于實物的直接減量轉(zhuǎn)移多拷貝復(fù)制方法。與傳統(tǒng)的復(fù)印技術(shù)相比，具有如下特點1)模板組分的直接轉(zhuǎn)移，不是由外來替代材料如墨粉對母體模板的模擬再現(xiàn)；2)實物減量轉(zhuǎn)移，也就是每次轉(zhuǎn)移一部分，不是一次全部轉(zhuǎn)移，這是本復(fù)制方法的基礎(chǔ)；3)多種不同組分的同時轉(zhuǎn)移；4)實物和由實物組成的圖形圖案的同步復(fù)制，即復(fù)制體具有與模板母體相同的實物組成和分布格式；5)復(fù)制體和模板母體具有相同但有別于常規(guī)復(fù)印件的功能和用途；6)不損害實物的性能。
此外，本發(fā)明操作簡單，成本低廉，對于高通量芯片的制造和復(fù)制具有實用價值，例如用現(xiàn)行的點樣技術(shù)點制10萬種不同材料的高通量芯片，如果每次用10個針以平均每秒1次的點樣速度點制這10萬種不同材料，需要花費近3個小時；如果用一個針每秒點一個樣，日夜不停的點樣需要1天多才能完成?；ㄟ@么長的時間就為制取一塊芯片，其工作效率太低。而采用本發(fā)明所述方法，花同樣多的時間制取模板，而在幾分鐘內(nèi)完成高通量芯片的復(fù)制。
本發(fā)明方法適用于各種水溶性材料各種生物材料，水溶性的化學(xué)試劑和可以轉(zhuǎn)化成水溶液的材料。應(yīng)用范圍廣，適用于高通量生物芯片、材料芯片和藥物芯片的多拷貝復(fù)制，同時也適用于各種圖文目的圖案的多拷貝復(fù)制及表面圖形化。
具體實施例方式
結(jié)合本發(fā)明技術(shù)方案提供以下實施例實施例1-3，羅丹明染料水溶液陣列的直接多次復(fù)制供多次轉(zhuǎn)印用的羅丹明溶液配置羅丹明水溶液在乳膠膜上易于滲透到乳膠膜中，擴(kuò)散導(dǎo)致邊緣不清晰，改用1，4-二氧六環(huán)作溶劑溶解羅丹明，濃度為10％(重量體積比)作為母液。向此溶液中加入添加劑混合液，添加劑混合液由聚乙烯醇600、乙烯醇苯醚、聚乙二醇200、甘油、30％聚乙烯吡咯烷酮k-30溶液等體積混合。添加劑混合液的量分別按羅丹明溶液體積的0.1％(實施例1)，0.55％(實施例2)和1.1％(實施例3)加入。
以海綿芯蘸取母液直接在乳膠膜表面手工點置一5×5陣列作為母體模板，點完待放置30分鐘后以母體模板作為印章在空白的同一種乳膠表面復(fù)制該陣列，可以產(chǎn)生5個復(fù)制陣列。
往母液中加入添加劑后，同樣以海綿芯蘸取含添加劑混合物的溶液在乳膠膜表面點制5×6的陣列。當(dāng)添加劑混合物體積比0.55％時，產(chǎn)生10個復(fù)制陣列；當(dāng)添加劑混合物含量1.1％時，產(chǎn)生14個陣列，當(dāng)添加劑濃度為1.5％時，產(chǎn)生14個復(fù)制陣列。以上各復(fù)制陣列均以肉眼可判斷為標(biāo)準(zhǔn)。從復(fù)制陣列效果看，1.1％的添加劑含量較好。1.5％的添加劑含量時，模板的第一個復(fù)制陣列有擴(kuò)散現(xiàn)象，且第一次復(fù)制時轉(zhuǎn)移效率太高，轉(zhuǎn)移的量比較大，因此，從第四個復(fù)制陣列開始，復(fù)制陣列的顏色就變淡，其第四個復(fù)制陣列的色度與1.1％添加劑含量復(fù)制陣列系列的第八、第九個相當(dāng)。
實施例4-6，多組分實物陣列的直接多次復(fù)制供多次轉(zhuǎn)印的實物材料溶液配置分別取愛普生深蘭色、黑色和深紅色三色噴墨打印墨水，往三種墨水中分別加添加劑混合液(添加劑混合液由聚乙烯醇600、乙烯醇苯醚、聚乙二醇200、甘油、30％聚乙烯吡咯烷酮k-30溶液等體積混合)至體積比為分別為0.1％(實施例4)，1.1％(實施例5)和3％(實施例6)。配好可共多次轉(zhuǎn)印的溶液后，三種添加不同添加劑混合液的墨水分三批分別貫注于三個不同的圓珠筆芯，每一批含相同添加劑混合液的三個顏色墨水同時點制三色陣列于乳膠膜表面作為模板陣列。待空氣中干燥120分鐘后轉(zhuǎn)印至乳膠膜表面，制成模板芯片，分別得到三個系列復(fù)制的陣列。
復(fù)制結(jié)果第一系列無添加劑的原始墨水組成的模板只能復(fù)制3個復(fù)制品(實施例4)；第二系列墨水含添加劑混合液1.1％(體積比)，可以復(fù)制6個復(fù)制陣列(實施例5)；第三系列墨水含添加劑混合液3％(體積比)，可以復(fù)制7個復(fù)制陣列，但是在第三系列中的第一個和第二個復(fù)制品有彌撒現(xiàn)象，復(fù)制品總體質(zhì)量不及第二系列復(fù)制陣列，因此，以添加劑1.1％作為中間值，比較好。
權(quán)利要求
1.一種實物芯片與圖文的直接拷貝復(fù)制方法，其特征在于，包括如下步驟1)配制能多次轉(zhuǎn)印轉(zhuǎn)移的實物溶液對于各種水溶性材料，在將其配成水溶液后，向其中加入由聚乙烯醇600、乙烯醇苯醚、聚乙二醇200、甘油、聚乙烯吡咯烷酮k-30溶液等體積混合而成的添加劑混合液；對于不溶于水的材料，通過乳化成為膠體溶液，然后再向其中加相同的添加劑混合液。2)將步驟1)配制的溶液作為原料在乳膠橡膠膜表面構(gòu)建母體模板；3)將母體模板至于通風(fēng)干燥處放置，使溶液進(jìn)一步濃縮；4)以母體模板為模板，使母體模板分布有材料的一面與另一空白的乳膠膜表面接觸，以膠輥輾壓使母體模板上的內(nèi)容轉(zhuǎn)移到空白乳膠膜表面；5)重復(fù)上面第4)步的復(fù)印操作，得到多個拷貝復(fù)制品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實物芯片與圖文的直接拷貝復(fù)制方法，其特征是，添加劑混合液加入溶液的量占溶液體積的0.1～3％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實物芯片與圖文的直接拷貝復(fù)制方法，其特征是，所述的水溶性材料，是指能直接溶于水的各種材料，包括食鹽、DNA、蛋白質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實物芯片與圖文的直接拷貝復(fù)制方法，其特征是，步驟2)中，構(gòu)建母體模板的方法為噴墨打印機(jī)或者點樣儀點制，或者手工書寫，或者繪畫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實物芯片與圖文的直接拷貝復(fù)制方法，其特征是，步驟3)中，母體模板至于通風(fēng)干燥處放置，時間為30～120分鐘。
全文摘要
一種DNA芯片技術(shù)領(lǐng)域的實物芯片與圖文的直接拷貝復(fù)制方法，步驟如下1)在各種水溶性材料配成水溶液后，向其中加入由聚乙烯醇600、乙烯醇苯醚、聚乙二醇200、甘油、聚乙烯吡咯烷酮k－30溶液等體積混合而成的添加劑混合液，添加劑混合液加入溶液的量占溶液體積的0.1～3％；2)將步驟1)配制的溶液作為原料在乳膠橡膠膜表面構(gòu)建母體模板；3)將母體模板至于通風(fēng)干燥處放置，使溶液進(jìn)一步濃縮；4)以母體模板為模板，使母體模板分布有材料的一面與另一空白的乳膠膜表面接觸，以膠輥輾壓使母體模板上的內(nèi)容轉(zhuǎn)移到空白乳膠膜表面；5)重復(fù)上面第4)步的復(fù)印操作，得到多個拷貝復(fù)制品。本發(fā)明操作簡單，成本低廉，應(yīng)用范圍廣，可以多次復(fù)制。
文檔編號C12Q1/68GK1814802SQ20051011043
公開日2006年8月9日 申請日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者歐陽振乾, 張曉東, 李海, 孫潔林, 胡鈞 申請人:上海交通大學(xué)