[发明专利]具固定相位的C-反应蛋白所拓印的薄膜及其应用于感测晶片系统

说明书

技术领域

本发明关于一种制备拓印蛋白质分子拓印薄膜及其应用，尤其关于一种具固定相位的C-反应蛋白拓印薄膜及其应用于感测晶片系统。

背景技术

现今医学技术已达到一定水准，但仍面临了一些医治率低或难以检测的疾病，这些疾病往往不是单一原因造成的，因此诊断也较为不易。而各种疾病都会造成一个共同的现象－发炎。以往认为是后天生活习惯所造成的文明病，如心血管疾病、糖尿病、阿兹海默氏症、过敏症、癌症及自体免疫疾病等，经研究发现同样与发炎反应有着密切的关系，此发现更刊登在2004年时代杂志封面。

由发炎反应所引起的这些疾病有两个共通点：一、并非单一病因所造成，使得主要病因检验十分不便；二、疾病初期较容易控制与治疗，拖到中后期往往难以治愈，甚至成为不治之症，使得初期诊断很重要，越早精确地预测出疾病发生的可能性，越能够避免这些疾病的威胁。

C-反应蛋白(c-reactive protein,CRP)是由肝脏分泌，在外伤、局部缺血、烧伤、各种发炎与感染时数量会迅速上升1,000倍以上，状况缓解后也会很快下降，所以C-反应蛋白被当作主要发炎的指标。临床上用途主要在于组织损伤的筛检和监测，判断病人是否发炎及诊断发炎性疾病复发的可能性，借以评估抗发炎药物治疗的成效。另外，早产也被认为是一种感染造成的炎性反应，故对于待产的孕妇，C-反应蛋白亦为一个重要的检测项目。

早产常造成新生儿很高的死亡率及罹病率，目前仍是产科学无法克服的主要问题之一。自发性早产是指不明原因或早期破水导致在妊娠37周以前生产者。早产是一个多发性病因的疾病，不容易由临床症状或单一检查来预判。当孕妇因临床病症被诊断为早产时，常已面临即将分娩而无法安胎，因此发展临床诊断工具提早来预测早产可能性有其重要和必要性。而因早产也被认为可能是一种发炎反应，故C-反应蛋白为即将生产的指标蛋白质之一，可观察孕妇体内的C-反应蛋白浓度是否在非预产期时有不正常升高的现象，而提早准备孕妇早产处理，减少早产儿因时间拖延不及照顾而导致的并发症。

蛋白质感测于生物医学发展上一直是个受到重视的研究领域，但现今蛋白质感测的感测层多半使用生物性分子。这个问题于2010年的μTAS会议中被提出讨论，使用生物性分子作为感测层的研究无法离开实验室，因此蛋白质检测始终停留在检验所的阶段，需要长时间的检测时间、专业的检测人员、昂贵的实验仪器或药剂。

分子拓印技术(Molecular imprinted technology,MIT)是结合有机高分子与无机网络结构材料，并将模板分子拓印于此材料上，使得拓印孔拥有互补的几何形状以及键结，具有选择性的吸附目标分析物。换言之，此技术所制成的辨识层类似于人工抗体，且制程快速、简易廉价，对于发展生医感测层有极大的潜能。以小分子为模板分子的拓印技术经过几十年的发展已相当成熟，但从小分子模板要实施至巨大蛋白质分子模板所遇到的瓶颈大致可分为下面四点：1.蛋白质具有多功能基团，无法针对少数几种而达到专一性吸附，亦容易造成非特异性吸附的产生；2.蛋白质为巨大分子(分子量6,000Da-几百万Da)难以接近拓印孔洞，亦难脱离；3.蛋白质难溶于普遍使用的拓印溶剂中；4.弹性结构的蛋白质易在太过刺激的环境中因变性而产生形变；故虽发展大分子拓印薄膜至今已超过35年的时间，但进展有限，离有效吸附目标分子仍有一段距离。

发明内容

为了改进上述缺点，本发明以分子拓印技术的概念发展人工抗体感测层，有别于现今使用的生物分子感测层。本发明提供一种具固定相位的C-反应蛋白所拓印的薄膜，包含复数个固定相位的拓印孔洞，这些拓印孔洞借由移除复数个C-反应蛋白而产生，其中这些C-反应蛋白连结于改质的第一基板表面的复数个抗体，其中该改质的第一基板表面，借由半胱胺及戊二醛与该第一基板表面的金层反应所获得。

在本发明的实施例中，进一步于该反应中使用甘氨酸阻隔未连接这些抗体的戊二醛醛基基团，且这些C-反应蛋白进一步与O-4-硝基苯基磷胆碱接触形成复数个预聚合复合物，该复数个预聚合复合物与第二基板的组合物进行微接触，且该组合物由交联剂与起始剂所组成，该交联剂与该起始剂的摩尔比例范围为600:1~640:1；该交联剂为二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；该起始剂为2,2’-二甲基-2-苯基苯乙酮、1-羟基-环己基-苯酮、对-苯基二苯酮或苯甲基二甲基缩酮。