[发明专利]一种抗非特异性吸附三维芯片及其应用

说明书

本发明公开了一种抗非特异性吸附三维芯片及其应用，该芯片由固体支撑层、通过Au‑S键连接于支撑层上的引发剂层、共价结合于引发剂层上的点击交联层和共价键结合于点击交联层上的聚乙二醇丙烯酸甲酯层组成。其应用是在所述芯片上固定蛋白质后用于蛋白相互作用的检测，且芯片能抑制血浆和细胞裂解液的非特异性吸附。本发明的芯片具有结构设计新颖，抗蛋白吸附能力强，能很好地抑制血浆及细胞裂解液对芯片表面的非特异性吸附的特点。

技术领域

本发明涉及一种生物三维芯片及其应用，特别是一种抗非特异性吸附三维芯片及其应用。

背景技术

随着科技的进步及大众新需求的出现，常规生物分析方法的耗时、敏感度低、进样量大、最低检测限过高等缺点，已很难满足快速反应的生物检测需求，至此，新型的生物学检测技术如生物传感芯片等应运而生并发展迅猛。其中基于表面等离子体共振(SPR)技术的生物传感芯片具有快速、简便、敏感、无标记等特性。这些优点，使得基于SPR的生物芯片在医学、食品安全、畜牧兽医、环境检测、药物筛选、军事科学等领域被广泛的研究与应用。

在生物传感芯片的界面进行着各种生化物质的相互作用与分离，其界面的特性决定着芯片的灵敏度、检测限及信号的有效性；因此，生物传感芯片的表面是芯片质量好坏的决定性因素，而表面的非特异性吸附是传感芯片所必须面对的问题。为了解决这一挑战性难题，不同科研团队通过不同的方法在一定程度上实现了对非特异性吸附的抑制，但面对血浆及细胞裂解液等复杂生化样品时，传感芯片表面仍会被非特异性吸附所“污染”。因此，非特异性吸附是生物传感芯片的技术瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种抗非特异性吸附三维芯片。本发明的芯片具有结构设计新颖，抗蛋白吸附能力强，能很好的抑制血浆及细胞裂解液对芯片表面的非特异性吸附的特点。

本发明的技术方案：一种抗非特异性吸附三维芯片，由固体支撑层、通过Au-S键连接于支撑层上的引发剂层、共价结合于引发剂层上的点击交联层和共价键结合于点击交联层上的聚乙二醇丙烯酸甲酯层组成。

前述的抗非特异性吸附三维芯片，所述三维芯片的制备方法包括如下步骤：

1)通过金属-巯基之间的作用，利用自组装技术将引发剂层组装于支撑层的表面上形成引发剂层；

2)将表面覆盖有引发剂的支撑层浸泡在含炔基/叠氮基团单体、聚乙二醇丙烯酸甲酯单体和催化剂的甲醇-水混合溶液中，并在保护气体氛围下、于30～55℃反应1～6小时，清洗芯片，得到共价结合于引发剂层上的含炔基/叠氮官能团的聚合物层；

3)把步骤2)中含炔基/叠氮官能团聚合物层的芯片浸泡于含有叠氮-聚乙二醇-叠氮或者炔基-聚乙二醇-炔基的点击交联剂和催化剂的甲醇-水混合溶液中，于保护气体氛围下、在30～55℃下反应1～2小时，得到点击交联层；

4)把步骤3)中含点击交联层的芯片置于含有聚乙二醇丙烯酸甲酯单体和催化剂的甲醇-水混合溶液中，在保护气体氛围下、于30～55℃反应3～12个小时，得聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯层，即得抗非特异性吸附芯片。

前述的抗非特异性吸附三维芯片，所述支撑层是表面镀有金膜或银膜的玻璃基片。

前述的抗非特异性吸附三维芯片，所述引发剂层包括稀释剂和引发剂，引发剂和稀释剂的摩尔比为1-100:1000；所述稀释剂的结构式为下列1～III中的一种：

其中为6-12的正整数；

所述引发剂的结构式为1～III中的一种：

其中n为6-12的正整数。

前述的抗非特异性吸附三维芯片，所述含炔基/叠氮基团单体的结构式为I～II中的一种：