一種制備高醛基官能團密度生物芯片用基片的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高醛基官能團密度生物芯片用基片及其制備方法，該方法包括如下步驟：采用低熒光背景的超白玻璃，經(jīng)過拋光工藝，提高表面平整度；后采用化學(xué)接枝法實現(xiàn)表面的醛基化，提高其粘附性。實驗證明：本發(fā)明的生物芯片用基片熒光背景小、表面性質(zhì)均一，確保長時間樣品點制過程中，樣品點的形狀始終如一。本發(fā)明基片適合于DNA類、蛋白質(zhì)類和其它種類的探針，且適合高通量芯片的點制，解決了普通基片點樣不均勻、粘附差的問題。
【專利說明】一種制備高醛基官能團密度生物芯片用基片的方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種高醛基官能團密度生物芯片用基片及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]生物芯片技術(shù)作為一種高效、大規(guī)模獲取相關(guān)信息的重要手段，已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用于基因組學(xué)研究、單核苷酸多態(tài)性分析、臨床醫(yī)學(xué)檢驗等方面。
[0004]生物芯片一般來說選擇經(jīng)過相應(yīng)處理的硅片、玻璃片、金屬片、塑料片等作為載體。玻璃片由于具有廉價、低熒光背景及性能穩(wěn)定等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于DNA和蛋白芯片微陣列的制作。為使探針固定在玻璃片表面，必須先對玻璃片表面進行物理化學(xué)修飾。目前玻璃片表面化學(xué)修飾的方法很多，包括氨基化、醛基化、巰基化、環(huán)氧乙基化等，都可以達到目標片段與玻片表面化學(xué)結(jié)合的目的。但現(xiàn)在制備的玻片一般還存在表面均一度不夠、結(jié)合力不夠，點樣點不規(guī)整等問題，影響了微陣列芯片的后續(xù)制備以及芯片技術(shù)的發(fā)展。
[0005]中國專利[CN 1325660C]公開了一種醛基修飾的基因芯片基片的加工方法，是以普通玻璃基片為載體，將活性官能團醛基引入基片表面的方法。本發(fā)明主要是選用對苯二甲醛來作為醛基化修飾的試劑，由于對苯二甲醛為剛性分子，不可以任意扭曲，兩個醛基中一個與基片表面的氨基反應(yīng)并以C=N雙鍵結(jié)合，另一個醛基暴露在基片表面。但是，該方法選用浸潰法來完成氨基化以及醛基化，得到的基片會不均勻，點樣點不規(guī)整。
[0006]中國專利[CN 101486532 B]也提到了一種生物芯片經(jīng)物理化學(xué)修飾的載玻片，特別涉及一種醛基化修飾的載玻片的制備。該制備方式主要是通過空白玻片處理工藝、氨基化處理工藝及醛基片制備工藝制備而成。其中氨基化處理用的是氨基硅烷，而醛基化工藝則是將氨基片放入戊二醛溶液中處理，該法也為浸潰法；空片玻片處理時，選用濃硫酸-重鉻酸鉀溶液浸泡，重鉻酸鉀屬劇毒，對環(huán)境及人體有很大的危害。
[0007]目前，醛基修飾固體表面以及成功地應(yīng)用于免疫組化、原位雜交、生物傳感器等領(lǐng)域，具有成本低廉、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點。目前市場上已有CELAssoiate、SIGMA等廠家出售載玻片產(chǎn)品但價格較高，有時會遇到熒光背景高的情況，因此，制備出表面均一、粘附性好的醛基化修飾基片必須對其方法進行完美的改進。
[0008]專利號為[CN 102276863 B]中涉及一種氨基修飾的塑料基片及制備方法，其先通過表面氧化改性處理，然后可直接氨基硅烷化制得二維的氨基塑料基片，也可通過靜電吸附直接涂覆上富含氨基聚合物高分子從而形成三維氨基塑料基片，或先環(huán)氧基修飾，后氨基修飾。該發(fā)明氨基塑料基片說明塑料材質(zhì)的表面可以進行很好的氨基修飾和環(huán)氧基修飾，進而制成氨基塑料基片，實現(xiàn)了在塑料材料上制備性能修了的生物芯片。相比玻璃材質(zhì)，塑料材質(zhì)價格相對高、表面不夠光滑等，這影響了微陣列芯片的后續(xù)制備，阻礙了微陣列芯片技術(shù)的發(fā)展。相似專利還有[CN 101633742 B]。
[0009]綜合國內(nèi)外客戶對生物芯片基片的性能指標主要包括:⑴表面均一結(jié)合力強雜交分辨率好；⑷點樣點規(guī)整；(5)基片熒光背景小等。而針對上述要求，未見相關(guān)專利報道可以全部具備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明目的:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有生物芯片基片點樣后自發(fā)熒光背景大、基片表面被修飾后不均勻等缺點，提出一種高醛基官能團密度生物芯片用基片。
[0011]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的一種制備高醛基官能團密度生物芯片用基片的方法，包括如下步驟:采用低熒光背景玻璃作為基片，采用浴法工藝拋光玻璃基片；通過化學(xué)接枝方法引入活性醛基官能團:
所述接枝的方法包括如下步驟:將所述玻璃片片基拋光，得到超光滑超精密的玻璃片片基；將所述拋光后的玻璃片片基經(jīng)過預(yù)清洗，置于真空烘箱中用真空蒸鍍的方式來完成超純氨基硅烷氨化，超純醇進行醛修飾，得到所述基片。
[0012]作為優(yōu)選，所述低熒光背景玻璃為超白玻璃。
[0013]作為優(yōu)選，所述超白玻璃的主要組份為Na2O-CaO-SiO2-Al2O3,其中Fe2O3的含量小于千分之五，厚度范圍為1.1-1.5mm。
[0014]作為優(yōu)選，所述浴法工藝拋光的拋光的方法包括如下步驟:將所述玻璃片基片和拋光模都浸在拋光液中，拋光時，加入超細拋光粉進行拋光，工件除自身旋轉(zhuǎn)外，還在浙青盤上水平擺動，這樣就保證了工件上每點與拋光盤上每點隨機接觸，從而實現(xiàn)工件材料的均勻去除，進而得到所述拋光玻璃片基片。
[0015]作為優(yōu)選，所述超細拋光粉為超細氧化鋁、氧化鈰、氧化硅、氧化鐵、氧化鋯、氧化鉻中的一種或多種的組合。
[0016]作為優(yōu)選，所述超細拋光粉的質(zhì)量百分含量大于99.8%，D50粒徑的范圍為
0.6-1.0 μ mD
[0017]作為優(yōu)選，用于醛基修飾的超純?nèi)┗鶠榧憾┓?，反_2，4-癸二烯醛、丁二醛、間苯二甲醛中的一種或多種的組合。
[0018]作為優(yōu)選，所述超純氨基硅烷和超純?nèi)┑募兌却笥?8%。
[0019]作為優(yōu)選，所述醛基修飾的方法為真空蒸鍍法。
[0020]作為優(yōu)選，所述真空蒸鍍法中氨基化的溫度為55_70°C、時間為35_50min ;醒基修飾的溫度70-85°C、時間為55-70min。
[0021]有益效果:本發(fā)明基片適合于DNA類、蛋白質(zhì)類和其它種類的探針，且適合高通量芯片的點制，解決了普通基片點樣不均勻、粘附差的問題。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明:
實施例1
空白玻片處理工藝:超白玻璃基片選用10_6-10_7m3的氧化鋁粉進行拋光；插入染色架上，放入超聲波清洗機中，水液面沒過染色架，超聲清洗，清洗lOmin，離心、烘干。
[0023]氨基化處理工藝:經(jīng)過拋光、清洗后的空白片置于真空烘箱中，抽真空，打開通氣孔，加入超純氨基硅烷，溫度設(shè)定為55°C，時間為35min，用真空蒸鍍的方式使基片氨基化。
[0024]高醛基官能團密度生物芯片用基片制備工藝:氨基片置于真空烘箱中，抽真空，打開通氣孔，加入超純己二醒，溫度設(shè)定為70°C,時間為55min,用真空蒸鍍的方式醒基修飾
基片，得到醛基基片。
[0025]配制l-2mg/ml的酵母菌水溶液，取3片上述基片置于酵母液中靜置10_20min，使酵母菌與基片連接，取出后清水清洗，烘干；將連有酵母菌的載玻片置于預(yù)先配置的染色缸中染色，靜置10_20min，取出后依次用酒精和清水清洗，后放入真空烘箱中烘干。將烘干后的載玻片放在顯微鏡下，酵母菌的分布均勻且密度高。
[0026]實施例2
空白玻片處理工藝:超白玻璃基片選用10_8-10_9m3的氧化鋁粉進行拋光；插入染色架上，放入超聲波清洗機中，水液面沒過染色架，超聲清洗，清洗lOmin，離心、烘干。
[0027]氨基化處理工藝:將拋光、清洗后的空白片置于真空烘箱中，抽真空，打開通氣孔，加入超純氨基硅烷，溫度設(shè)定為55°C，時間為35min，用真空蒸鍍的方式使基片氨基化。
[0028]高醛基官能團密度生物芯片用基片制備工藝:氨基片置于真空烘箱中，抽真空，打開通氣孔，加入超純己二醒，溫度設(shè)定為70°C,時間為55min,用真空蒸鍍的方式醒基修飾基片，得到醛基基片。
[0029]相關(guān)檢測步驟同實施例1，性能檢測符合要求。
[0030]實施例3
空白玻片處理工藝:超白玻璃基片選用10_8-10_9m3的氧化鋁粉進行拋光；插入染色架上，放入超聲波清洗機中，水液面沒過染色架，超聲清洗，清洗lOmin，離心、烘干。
[0031]氨基化處理工藝:將拋光、清洗后的后的空白片置于真空烘箱中，抽真空，打開通氣孔，加入超純氨基硅烷，溫度設(shè)定為55°C，時間為35min，用真空蒸鍍的方式使基片氨基化。
[0032]高醛基官能團密度生物芯片用基片制備工藝:氨基片置于真空烘箱中，抽真空，打開通氣孔，加入超純己二醒，溫度設(shè)定為75°C,時間為60min,用真空蒸鍍的方式醒基修飾基片，得到醛基基片。
[0033]相關(guān)檢測步驟同實施例1，性能檢測符合要求。
[0034]實施例4
空白玻片處理工藝:超白玻璃基片選用10_8-10_9m3的氧化鋁粉進行拋光；插入染色架上，放入超聲波清洗機中，水液面沒過染色架，超聲清洗，清洗15min，離心、烘干。
[0035]氨基化處理工藝:將拋光、清洗后的后的空白片置于真空烘箱中，抽真空，打開通氣孔，加入超純氨基硅烷，溫度設(shè)定為55°C，時間為35min，用真空蒸鍍的方式使基片氨基化。
[0036]高醛基官能團密度生物芯片用基片制備工藝:氨基片置于真空烘箱中，抽真空，打開通氣孔，加入超純戊二醛，溫度設(shè)定為75°C，時間為60min，用真空蒸鍍的方式醛基修飾基片，得到醛基基片。
[0037]相關(guān)檢測步驟同實施例1，性能檢測符合要求。
[0038]實施例5
空白玻片處理工藝:超白玻璃基片選用10_8-10_9m3的氧化鋁粉進行拋光；插入染色架上，放入超聲波清洗機中，水液面沒過染色架，超聲清洗，清洗15min，離心、烘干。
[0039]氨基化處理工藝:將拋光、清洗后的后的空白片置于真空烘箱中，抽真空，打開通氣孔，加入超純氨基硅烷，溫度設(shè)定為55°C，時間為35min，用真空蒸鍍的方式使基片氨基化。
[0040]高醛基官能團密度生物芯片用基片制備工藝:氨基片置于真空烘箱中，抽真空，打開通氣孔，加入超純對苯二甲醛，溫度設(shè)定為75°C，時間為60min，用真空蒸鍍的方式醛基修飾基片，得到醛基基片。
[0041]相關(guān)檢測步驟同實施例`1，性能檢測符合要求。
【權(quán)利要求】
1.一種制備高醛基官能團密度生物芯片用基片的方法，包括如下步驟:采用低熒光背景玻璃作為基片，采用浴法工藝拋光玻璃基片；通過化學(xué)接枝方法引入活性醛基官能團: 所述接枝的方法包括如下步驟:將所述玻璃片片基拋光，得到超光滑超精密的玻璃片片基；將所述拋光后的玻璃片片基經(jīng)過預(yù)清洗，置于真空烘箱中用真空蒸鍍的方式來完成超純氨基硅烷氨化，超純醇進行醛修飾，得到所述基片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高醛基官能團密度生物芯片用基片的方法，其特征在于:所述低熒光背景玻璃為超白玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備高醛基官能團密度生物芯片用基片的方法，其特征在于:所述超白玻璃的主要組份為Na2O-CaO-SiO2-Al2O3，其中Fe2O3的含量小于千分之五，厚度范圍為1.1-1.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高醛基官能團密度生物芯片用基片的方法，其特征在于:所述浴法工藝拋光的拋光的方法包括如下步驟:將所述玻璃片基片和拋光模都浸在拋光液中，拋光時，加入超細拋光粉進行拋光，工件除自身旋轉(zhuǎn)外，還在浙青盤上水平擺動，這樣就保證了工件上每點與拋光盤上每點隨機接觸，從而實現(xiàn)工件材料的均勻去除，進而得到所述拋光玻璃片基片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種制備高醛基官能團密度生物芯片用基片的方法，其特征在于:所述超細拋光粉為超細氧化鋁、氧化鈰、氧化硅、氧化鐵、氧化鋯、氧化鉻中的一種或多種的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種制備高醛基官能團密度生物芯片用基片的方法，其特征在于:所述超細拋光粉的質(zhì)量百分含量大于99.8%, D50粒徑的范圍為0.6-1.0ym0
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高醛基官能團密度生物芯片用基片的方法，其特征在于:用于醛基修飾的超純?nèi)┗鶠榧憾┓?，反_2，4-癸二烯醛、丁二醛、間苯二甲醛中的一種或多種的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高醛基官能團密度生物芯片用基片的方法，其特征在于:所述超純氨基硅烷和超純?nèi)┑募兌却笥?8%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備高醛基官能團密度生物芯片用基片的方法，其特征在于:所述醛基修飾的方法為真空蒸鍍法。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種制備高醛基官能團密度生物芯片用基片的方法，其特征在于:所述真空蒸鍍法中氨基化的溫度為55-70°C、時間為35-50min ;醛基修飾的溫度70-85°C、時間為 55-70min。
【文檔編號】C03C17/30GK103755153SQ201410027379
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】朱鵬 申請人:南通天盛新能源科技有限公司