[发明专利]一种羧基修饰的基因芯片基片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于基因领域，具体涉及一种羧基修饰的基因芯片基片及其制备方法和应用。

背景技术

生物芯片(biochip)技术是80年代发展起来的一门新兴技术，是指利用微细加工技术并结合有关的化学合成技术，将大量探针分子固定于载体即微小的基片（如玻璃、硅片、有机材料薄膜等）上，然后与标记的样品分子进行杂交，通过检测杂交信号的强弱，对靶分子的序列和数量进行分析检验的微型器件。它可以将成千上万乃至几十万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的芯片上，对基因、抗原活体细胞和组织等进行测试分析。近年来，以基因芯片为代表的生物芯片技术得到了迅猛发展，目前已有多种芯片出现。基因芯片技术是指将大量靶基因（或基因片段）有序地、高密度地点在玻璃片或硅片或塑料片等载体上所形成的矩阵。将待测样品用荧光染料标记制备成探针与芯片杂交，杂交信号用荧光扫描仪检测，计算机分析检测结果，可获得类似于传统的点杂交的杂交数据，以达到快速、高效、平行性分析生物信息的目的。基因芯片技术是一种高通量的现代生物检测技术，在功能基因研究、新药筛选、疾病的基因诊断等领域具有广泛的应用。

基因芯片制备是一个非常复杂的过程，制备过程的操作复杂化容易造成检测结果的不稳定，从而影响基因芯片的产业化和流程化过程。常规玻璃芯片基片制备方法多采用醛基或氨基修饰，制备的醛基片或氨基片具有多种缺点，由于修饰方法的不同或钝化反应的效率问题，荧光标记的杂交探针或荧光单体检测时经常出现背景较深，低信噪比问题。在基因芯片的应用过程中，检测的灵敏度和选择性是两个非常重要的考察参数。所以，制作一种理想的，具有高的固定化效率，并且不与反应体系中的其他物质进行非特异性反应的芯片基片成为了基因芯片技术的关键。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，解决常规芯片制备过程复杂，难以流程化问题；降低常规芯片荧光背景高问题；解决常规芯片核酸固定效率低问题；解决常规芯片核酸信号强度低问题；本发明的第一个目的在于提供了一种羧基修饰的基因芯片基片的制备方法。本发明的第二个目的是提供了上述羧基修饰的基因芯片基片。本发明的第三个目的是提供了上述羧基修饰的基因芯片基片在核酸DNA固定方面的应用。

技术方案：为了解决上述目的，本发明所采用的技术方案为： 一种羧基修饰的基因芯片基片的制备方法，包括以下步骤：1）玻片表面清洗工艺；2）玻片表面通过硅烷化试剂进行硅烷化修饰工艺；3）羧基修饰工艺；所述硅烷化试剂包括3-氨丙基三乙氧基硅烷和质量分数为95%的乙醇以体积比为1：45～49配制而成。采用分子自组装技术将硅烷化试剂组装在羟基化的玻璃基片表面，形成一层氨基结尾的单分子自组装膜。

所述步骤1）玻片表面清洗工艺具体包括以下步骤：

1a）预清洗处理：将玻璃片全部浸入去离子水中，然后在水中轻轻擦拭玻璃表面，玻璃两面都擦拭过后用洗瓶冲洗6-8次，氮气吹干，放入干净培养皿中；

1b）甲醇-盐酸溶液清洗：将预清洗处理好的玻片放入装有甲醇-盐酸培养皿中；用保鲜膜将培养皿封闭，并放到摇床上80rpm清洗30分钟；用镊子将玻片从甲醇-盐酸溶液中取出，用去离子水冲洗6-8次，氮气吹干；

1c）硫酸清洗：将甲醇-盐酸溶液清洗好的玻片放入盛有硫酸的干净培养皿中，用保鲜膜将培养皿封闭，并放到摇床上80rpm清洗30分钟后，倒掉硫酸；用镊子将玻片取出，用去离子水冲洗6-8次，氮气吹干；将玻片放入盛有95%乙醇培养皿中80rpm清洗10分钟，结束后取出玻片放入盛有去离子水的培养皿中80rpm清洗5分钟；取出玻片用去离子水冲洗6-8次，氮气吹干；使用超声波清洗仪进行残酸的去除和清洗，去离子水冲洗后，氮气流吹干。

所述步骤2）玻片表面硅烷化修饰工艺具体包括以下步骤：

2a）配制硅烷化试剂，配制全程避光，室温保存；

2b）将表面清洗后的玻片放入盛有硅烷试剂的培养皿内，用锡箔纸遮光，80rpm反应30分钟，取出玻片，去离子水冲洗6-8次，氮气吹干；

2c）将步骤2b）处理后的玻片放入盛有95%乙醇的培养皿内，80rpm清洗10分钟。取出玻片放入盛有去离子水的培养皿内80rpm清洗5分钟，取出玻片，去离子水冲洗6-8次，氮气吹干；

2d）将步骤2c）处理后的玻片放入干净的干燥培养皿，放入电热恒温鼓风干燥箱120-125℃避光烘烤45-55分钟；将从烘箱取出的玻片避光放至室温；实现硅烷化试剂与玻璃基片的完全组装。

所述步骤3）羧基修饰工艺具体包括以下步骤：