[发明专利]一种双环氧基修饰的生物芯片基片的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物芯片基片的制备领域，特别涉及一种双环氧基修饰的生物芯片基片的制备方法。

背景技术

生物芯片技术是利用微细加工工艺在玻璃、塑料或其他基质材料上加工出用于生物样品的制备、反应和检测的微结构，在高度并联、低容量的格式下同时进行上千次试验，可对基因、配体、抗原等生物活性物质进行准确、快速、大信息量的检测和分析，极大地节约了时间和成本。

寡核苷酸、基因片段或蛋白质性质的抗原抗体在基片表面的固定是生物芯片制作的先决条件，因此提高寡核苷酸、基因片段或蛋白质性质的抗原抗体的固定能力，是制备高质量生物芯片的关键技术之一。生物芯片基片的表面要有可进行化学反应的活性官能团，和生物分子进行偶联，基片本身应当有足够的稳定性和生物兼容性。玻璃片因来源丰富，价格低，具有良好的物理和化学惰性，透明，便于检测，并且有成熟的表面处理方法，而成为生物芯片基片制作的主要载体之一。

以玻璃片为基底的生物芯片，主要是通过表面处理后使用硅烷偶联剂修饰以便与配基共价结合，早期对玻璃片的修饰多为简单的单层修饰如：氨基修饰、醛基修饰、巯基修饰及聚赖氨酸修饰等。氨基修饰的生物芯片基片是目前使用较多的单层分子修饰的生物芯片基片之一。但由于单层分子的链接，使得空间位阻较大，非特异性吸附较高，点样均一度低，结合力较差，信号强度不高，长时间点制高密度芯片时稳定性不佳。随后出现对玻璃片用硅烷偶联剂修饰后在进行小分子修饰。其中用醛基对氨基修饰的生物芯片基片进行二次修饰，有一定程度的优化，但没有很好的提高结合力及检测信号强度。这就需要一种键合力强，非特异性吸附小，信号强度高的生物芯片基片。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种双环氧基修饰的生物芯片基片的制备方法，所制备得的双环氧基修饰的生物芯片基片，很好地解决了氨基片接点作用力小，点样不匀，与醛基修饰相比很大程度上提升了芯片的信号强度，可广泛应用在各类生物芯片上。

本发明的一种双环氧基修饰的生物芯片基片的制备方法，包括：

(1)表面处理工艺：首先将超声处理过的玻璃片浸泡在体积比为4∶1∶20的浓硫酸、过氧化氢和超纯水混合液中，80～130℃下放置30～60分钟，冷却、超纯水冲洗3～5次，然后浸泡于体积比为1∶1的浓盐酸和乙醇混合溶液中3～24小时，超纯水清洗3～5次，110～140℃烘干15～30分钟；

(2)硅烷偶联剂溶液的配制：配制含硅烷偶联剂1～6vol％、冰醋酸0.01～1.5vol％的无水乙醇溶液，溶液pH＝5～6，磁力搅拌60～90分钟；

(3)氨基修饰工艺：把经过表面处理的玻璃片迅速放入配制好的硅烷偶联剂溶液中，在25～30℃，相对湿度为30～50％的恒温恒湿箱中放置7～12小时，取出后用无水乙醇清洗，110～140℃烘干15～30分钟；

(4)双环氧基试剂溶液的配制：配制含双环氧基试剂1～6vol％的无水乙醇溶液，磁力搅拌3～5分钟，全过程避光；

(5)双环氧基修饰工艺：将表面氨基处理过的玻璃片放入双环氧基试剂溶液中，在25～30℃，相对湿度为30～50％的恒温恒湿箱中放置10～24小时，取出后用无水乙醇冲洗，110～140℃烘干15～30分钟。

所述步骤(2)中的硅烷偶联剂为3-三甲氧基甲硅烷基-1-丙胺。

所述步骤(4)中的双环氧基试剂为1，4-丁二醇二缩水甘油醚。

本发明所使用的试剂(1，4-丁二醇二缩水甘油醚)为刚性分子不可以任意扭曲，其分子式中的两个环氧基只有一个与基片上的氨基反应并开环，另一个则暴露在基片表面上。由于在简单的氨基修饰后又进行了双环氧基的修饰，增加了基片表面空间，降低了空间位阻，很大程度上减小了非特异性吸附，键合力强，可以很好固定氨基修饰的核酸探针和蛋白质性质的抗原抗体等物质，点形饱满、规整，信号强度有很大程度提升。

有益效果

本发明所提供的生物基片的制备方法简单易行，制备出的生物芯片基片背景低、表面均一、点样点比较规整、结合力强，非特异性吸附较小，没有拖尾现象，不仅能够很好的与氨基修饰的核酸结合，还可以与蛋白表面的氨基、羧基、羟基、巯基反应。是一种理想的生物芯片基片。

附图说明

图1为环氧基片合成机理图；

图2为环氧基片点样试验中点样矩阵示意图；

图3为环氧基片点样后的荧光扫描图片；

图4为环氧基片的原子力显微镜照片；