[发明专利]具有固定粒子的微阵列

说明书

技术领域

本发明涉及一种微阵列、一种用于制造这样的微阵列的装置、一种用于制造这样的微阵列的方法及其使用。

背景技术

微阵列是生物分析的工具，用于通过在载体基片上的精确定义的点（Spots）上进行的特殊的钥匙-锁-结合从复杂的混合物中识别并且量化单个的分子组。微阵列用于核酸、蛋白质、细胞和较小的分子（英语：“small molecules”）的识别和量化。

依照传统来制造微阵列，方法是将溶解在液体中的捕集分子施加（点涂）到载体基片上并且随后比如在所述液体的干燥的情况下使其固定。所述捕集分子在此可以逐段地在所述载体基片上构成（在芯片上合成）或者在合成完毕之后印到所述载体基片上。在此所述捕集分子与所述载体基片的表面连接或者说被吸附在所述载体基片的表面上。这样的构造尤其称为生物芯片。

随后将有待检验的试样施加到所述捕集分子点上，其中有待探测的分子组结合到所述捕集分子点上并且将剩余的试样组成部分冲洗干净。随后通过探测方法比如荧光方法来读出结果。

依照传统，微阵列具有由玻璃或者塑料构成的载体基片并且用作一次性制品。但是，捕集分子不能直接结合到未经处理的玻璃或塑料表面上并且会在接下来的步骤中被冲走。因此玻璃载体基片或者塑料载体基片依照传统具有用于使捕集分子固定的全面状的表面功能化结构。

多气孔的微流体结构从DE 10 2007 036 906 A1中得到公开。

发明内容

本发明的主题是一种微阵列，该微阵列包括一个载体基片和大量的用于使尤其生物化学的捕集分子固定的固定粒子，其中所述固定粒子分别具有一个与所述载体基片相连接的第一部分区段和一个敞开的第二部分区段。

比如所述固定粒子比如可以通过氢桥键和/或疏水的相互作用来离子结合、共价结合或者吸附捕集分子。

所述按本发明的微阵列的优点是，可以放弃所述载体基片的麻烦的并且成本很高的表面功能化。

除此以外，通过所述载体基片的表面功能化的放弃可以实现这一点，即捕集分子和试样分子不是固定在所述载体基片的表面上而是仅仅局部固定在所述固定粒子上。因为所述捕集分子在固定粒子之外不会附着在所述载体基片上并且仅仅固定在所述固定粒子上，所以点大小基本上通过所述固定粒子的大小和固定方式来定义。这样做的优点是，在大量点涂（Spotten）并且随后洗涤微阵列时也可以使用具有较小的点涂精度的点涂设备。此外，通过这种方式可以在通过探测方法比如荧光方法来读出微阵列时降低背景噪声。

此外，通过所述固定粒子来扩大点表面并且可以每个表面结合更多的分子。因为比如荧光信号在读出微阵列时取决于所述点表面，所以通过这种方式可以在读出微阵列时实现更高的敏感性。

在所述按本发明的微阵列的一种优选的实施方式的范围内，所述第一部分区段嵌入尤其压入到所述载体基片中。尤其所述第一部分区段在此可以形状配合地与所述载体基片相连接或者说形状配合连接地嵌入到所述载体基片中。

在所述按本发明的微阵列的另一种优选的实施方式的范围内，所述第二部分区段从所述载体基片中伸出来。通过所述固定粒子的伸出或者说升高，所述点关于所述载体基片表面也是突出的。这样做的优点是，在信号平面中比如测量荧光，所述信号平面与所述载体基片的表面隔开，这引起背景信号的降低、真正的信号与背景噪声之间的比例的改进（英语：“Signal to noise ratio”）并且由此引起敏感性的进一步的提高。

在所述按本发明的微阵列的另一种优选的实施方式的设计方案的范围内，所述载体基片由塑料尤其热塑性的塑料构成，其中所述固定粒子分别具有一个由玻璃或者塑料比如热塑性的塑料构成的粒子核心。在所述按本发明的微阵列的这种另外的优选的实施方式的另一种设计方案的范围内，所述载体基片由玻璃构成，其中所述固定粒子分别具有一个由塑料比如热塑性的塑料构成的粒子核心。比如所述载体基片或者说所述固定粒子的粒子核心在此可以由聚碳酸脂（PC）、环烯烃聚合物（COP）或者环烯烃共聚物（COC）构成。通过这种方式可以有利地在所述固定粒子与所述载体基片连接时放弃胶粘剂。