[发明专利]基于球-刷双层纳米结构基底微阵列芯片的制备方法

权利要求书

1.一种基于球-刷双层纳米结构基底微阵列芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：采用硅球自组装方法制备硅球基底；

步骤2：对步骤1中获得的硅球基底依次进行氨基化修饰和引发剂修饰；

步骤3：利用表面引发原子转移自由基聚合法，在经氨基化修饰和引发剂修饰的硅球基底表面修饰聚合物刷；

步骤4：在聚合物刷修饰的硅球基底上固定生物大分子捕获探针，形成微阵列芯片；

在步骤3中，所述聚合物刷为聚甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物刷；在硅球基底表面修饰聚合物刷的方式为：将引发剂修饰的硅球基底放入含有体积分数为0.5～1.5％甲基丙烯酸缩水甘油酯，1～10mg/mL溴化亚铜和8～15mg/mL 2,2′-联吡啶的水/甲醇溶液中，在25～35℃反应7～12h；

在步骤4中，在聚合物刷修饰的硅球基底上固定的生物大分子捕获探针为寡核苷酸，且寡核苷酸为3’-NH₂修饰的DNA，形成DNA微阵列芯片；DNA微阵列芯片制备包括以下步骤：

步骤a：配置点样液

点样液组成为含有10μmol/L寡核苷酸、质量分数为0.005％十二烷基硫酸钠、1.5mol/L甜菜碱和0.45mol/L氯化钠且pH＝7的45mmol/L二水柠檬酸钠缓冲溶液；

步骤b：点样

用步骤a中的点样液对由聚甲基丙烯酸缩水甘油酯修饰的硅球基底进行点样，点样后在37℃，60％湿度恒温恒湿箱中，反应12h；

步骤c：封闭未反应的环氧基团

点样反应后，选用含有5mg/mL甲氧基聚乙二醇胺，0.15mol/L氯化钠的pH＝7.4且浓度为0.05mol/L的磷酸盐缓冲溶液对未反应的环氧基团进行封闭后得到DNA微阵列芯片。

2.根据权利要求1所述的基于球-刷双层纳米结构基底微阵列芯片的制备方法，其特征在于，硅球基底的制备包括以下步骤：

步骤a：将2～2.5ml氨水和20～30ml乙醇在室温下搅拌8～16min，加入0.55～0.85ml原硅酸四乙酯在室温下反应2.5～4.5h后，在转速为8500～9500rpm的条件下离心提纯反应产物并分散到正丁醇溶液中，即得到硅球溶液，所述硅球的直径为150～170nm；

步骤b：将得到的硅球溶液逐滴加入水中，硅球在水表面自发形成自组装单层，当干净的玻片放到水表面后，形成的硅球单层自发地转移到玻片表面，然后在450～550℃煅烧0.5～2h，获得稳定的硅球基底。

3.根据权利要求1所述的基于球-刷双层纳米结构基底微阵列芯片的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述氨基化修饰采用(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷，对所述硅球基底的氨基化修饰为将硅球基底浸泡在含有体积分数为0.5～7.5％(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷的无水乙醇溶液中常温下反应0.5～2h。

4.根据权利要求1所述的基于球-刷双层纳米结构基底微阵列芯片的制备方法，其特征在于，步骤2中，引发剂采用α-溴异丁酰溴；对所述硅球基底的引发剂修饰方式为将氨基修饰的硅球基底放入含有体积分数为0.5～7.5％α-溴异丁酰溴，0.5～7.5％三乙胺的无水二氯甲烷溶液中，先在-5～5℃下反应20～50min，然后在25℃下反应1～3h。