[发明专利]一种生物芯片基片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物芯片基片及其制备方法。

背景技术

现今，芯片技术已经成为生命科学研究中必不可少的一部分，在表征复杂的生物过程或需要测定大量的诊断参数时，芯片大规模、高通量分析的特征使得芯片在分析基因组序列突变、基因表达谱、蛋白质间反应中而被广泛采用。

基片是芯片的基础，基片的制备在生物芯片的研制中具有举足轻重的作用。

通常，基片按分子结构分为三种：第一种，简单的硅烷化基片，如在玻片表面进行硅烷化修饰上氨基，醛基，环氧基团，巯基等，这种类型基片存在着较大的空间位阻，有较强的非特异吸附，在早期芯片研究中应用较多；第二种，玻片在简单硅烷化后再进行小分子修饰的基片，这种类型基片表面空间有所增加，一定程度上减小了非特异吸附；第三种，聚合物基片，可以分为分子没有活性基团的聚合物基片、分子含有一个活性基团的聚合物基片以及分子含有多个活性基团的聚合物基片。聚合物基片提供一个附加的表面保护层，从而减小非特异性吸附，分子含有多个活性基团的聚合物基片单位表面还提供了更多的活性位，因而导致更有效的样品固定。聚合物基片还可以分为树枝状大分子聚合物基片、滤过膜基片以及水凝胶基片。

普通醛基基片属于简单的硅烷化基片，是一种一维基片。实际应用中，普通醛基基片的固定量较低，灵敏度不高；而且在点制高密度芯片过程中存在稳定性问题，即在点样环境下(点样环境湿度大)长时间点样出现点样刚开始时点直径正常、往后绝大部分点直径越来越小的现象，也即星星点现象，导致芯片杂交后刚开始点样的区域点大小和信号正常、往后绝大部分点小至星星点以至无法提取数据，也就是常用的简单硅烷化醛基基片在长时间点样过程中存在稳定性问题，而且点样时间越长，这种问题越严重。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种生物芯片基片。

本发明所提供的生物芯片基片，是在氨基化片基表面接枝上醛基化葡聚糖的基片；所述醛基化葡聚糖是将葡聚糖的糖苷单元上的邻羟基氧化为醛基得到的。

其中，所述醛基化葡聚糖用高碘酸或水溶性高碘酸盐氧化葡聚糖得到。葡聚糖聚合物分子结构如图1所示，经过高碘酸或水溶性高碘酸盐处理后，只是所有或部分糖苷单元上的邻羟基被打断变成两个醛基，所以醛基化后的葡聚糖聚合物分子基本骨架和长度不变，是一种所有或部分糖苷单元含有两个醛基的长链聚合物，如图2所示。

所述葡聚糖可选分子量从10000多到几十万的分子，具体可为葡聚糖T40或葡聚糖T70。

其中，氨基化片基可从商业途径得到，也可对玻片、塑料、硅片等采用现有的方法进行氨基修饰得到，如采用氨基硅烷化方法或物理吸附氨基化方法。当所述片基为玻片时，所述氨基化片基可采用如下物理吸附氨基化方法制备：将玻片用六甲基二硅氮烷进行气相沉积，然后再用含有氨基的聚硅氧烷进行处理，得到氨基化玻片。

本发明的另一个目的是提供两种制备上述生物芯片基片的方法。

本发明所提供的一种制备上述生物芯片基片的方法，是将葡聚糖醛基化后接枝到氨基化片基表面上得到生物芯片基片。

本发明所提供的制备上述生物芯片基片的另一种方法，是将葡聚糖醛基化后接枝到氨基化片基表面上后再用高碘酸或水溶性高碘酸盐氧化得到生物芯片基片。

其中，后一方法制备的葡聚糖醛基基片点样点直径大小可以控制，相比前一方法的点直径大小，可以相等也可以更大。这两种醛基化方法制备的葡聚糖醛基基片可以通过控制工艺条件达到相同的结果。在实际应用中，可根据需要，选择上述两种方法中的任一种方法进行制备。

其中，所述葡聚糖醛基化具体可用高碘酸或水溶性高碘酸盐氧化葡聚糖。

上述方法中的葡聚糖具体可为葡聚糖T70或葡聚糖T40。

其中，氨基化片基可从商业途径得到，也可对玻片、塑料、硅片等采用现有的方法进行氨基修饰得到，如采用氨基硅烷化方法或物理吸附氨基化方法。当所述片基为玻片时，所述氨基化片基可采用如下物理吸附氨基化方法制备：将玻片用六甲基二硅氮烷进行气相沉积，然后再用含有氨基的聚硅氧烷进行处理，得到氨基化玻片。

由本发明基片制得的生物芯片也属于本发明的保护范围。