[发明专利]生物芯片及生物芯片制造方法

说明书

涉及能够将蛋白质的多价结合区别于单价结合而检测及分析的生物芯片及其制造方法。根据一实施例的生物芯片，具有：水凝胶(hydrogel)功能层，形成有结合介体，且物理性质随注入的靶蛋白和所述结合介体的反应而发生改变，传感器(transducer)，用于将位移(displacement)信号传送至分析设备，所述位移信号与所述水凝胶功能层的物理性质变化对应；所述反应是所述靶蛋白与所述结合介体的多价结合，在所述水凝胶功能层的至少一少部分上因所述多价结合而发生消溶胀(de‑swelling)。

技术领域

本发明涉及能够将蛋白质的多价结合区别于单价结合而检测及分析的生物芯片及其制造方法。

背景技术

蛋白质作为介导生理功能的调节因子，在人体内起着重要作用。蛋白质的相互作用的机制由异源或同源蛋白质间的多价结合而进行调节。体内的蛋白质多价结合在体内会起到以下几点作用

(1)由蛋白质聚合(polymerization)而产生的结构(例如，血栓形成及肌动蛋白聚合(polymerization))，

(2)通过异源或同源膜蛋白间的(糖)蛋白与配体(糖)蛋白的结合形成的二聚体或多聚体来在细胞内传送信号，以及

(3)通过细胞内蛋白质间的相互作用及结合来表达基因。

如上所述，由于体内蛋白质间的多价结合，会造成明显的生物调节，诸如体内血栓形成，癌变及免疫反应。因此，需要检测并分析人体内蛋白质的多价结合。为检测出蛋白质的多价结合，除了纯化及浓缩蛋白质，还需要预处理过程，诸如荧光标记(fluorescentlabeling)。如没有这一系列的预处理过程(即，无标记)，很难将靶蛋白的多价结合区别于单价结合而检测出来。例如，就算使用常规技术的折射率传感器技术，对于折射率传感器来说也很难提供足够的灵敏度以检测蛋白质的多价结合并选择性地区别检测多价结合。

发明内容

发明要解决的问题

提供能够将蛋白质的多价结合区别于单价结合而检测出来的生物芯片及其制造方法。

然而，要解决的问题并不局限于上述问题，而本领域技术人员将从以下描述中清楚地理解本文没有提及的其它问题。

用于解决问题的方案

根据实施例中的生物芯片，具有：水凝胶(hydrogel)功能层，形成有结合介体，且物理性质随注入的靶蛋白和所述结合介体的反应而发生改变，传感器(transducer)，用于将位移(displacement)信号传送至分析设备，所述位移信号与所述水凝胶功能层的物理性质变化对应；所述反应是所述靶蛋白与所述结合介体的多价结合，在所述水凝胶功能层的至少一少部分上因所述多价结合而发生消溶胀(de-swelling)。

一方面，所述反应是所述靶蛋白与所述结合介体的多价结合，在所述水凝胶功能层的至少一少部分上因所述多价结合而发生消溶胀(de-swelling)

所述物理性质是水凝胶功能层的至少一部分的折射率，所述传感器包括波导(waveguide)，所述位移信号是所述波导的输出信号。

另外，所述物理性质是水凝胶功能层的至少一部分的折射率，所述传感器具有金箔(gold thin film)，所述位移信号是与所述金箔上发生的表面等离子共振(SurfacePlasmon Resonance，SPR)相对应的输出信号。

另外，所述物理性质是水凝胶功能层的至少一部分的体积(volume)，所述传感器具有压电元件(Piezoelectric element)，且位移信号可以是压电元件的输出信号。