[发明专利]一种表面具有功能化斑点的微球及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种表面具有功能化斑点的微球，其特征在于：包括微球主体和镶嵌在所述微球主体顶部的功能化斑点，所述微球主体的底部内嵌有重力球，所述重力球用于调整所述微球主体的重心，使所述功能化斑点保持向上。

2.如权利要求1所述的一种表面具有功能化斑点的微球，其特征在于：所述微球主体的直径为2-60μm，表面不具有吸附特性，表面经荧光或量子点修饰，内部经磁性修饰。

3.如权利要求2所述的一种表面具有功能化斑点的微球，其特征在于：所述微球主体采用聚苯乙烯磁性微球或二氧化硅磁性微球。

4.如权利要求2所述的一种表面具有功能化斑点的微球，其特征在于：所述重力球的直径为所述微球主体的30%-50%，比重为2-10。

5.如权利要求1所述的一种表面具有功能化斑点的微球，其特征在于：所述功能化斑点具有吸附特性，直径为15nm-30μm。

6.如权利要求5所述的一种表面具有功能化斑点的微球，其特征在于：所述功能化斑点含有可吸附生物活性颗粒的物质，所述可吸附生物活性颗粒的物质包括吸附分子、吸附纳米颗粒或经修饰的微纳球。

7.如权利要求1所述的一种表面具有功能化斑点的微球，其特征在于：所述功能化斑点通过凝胶固定镶嵌在所述微球主体的顶部。

8.如权利要求7所述的一种表面具有功能化斑点的微球，其特征在于：所述凝胶为明胶、琼脂或聚乙二醇。

9.如权利要求6所述的一种表面具有功能化斑点的微球，其特征在于：所述吸附分子包括链霉亲合素、蛋白A或蛋白G；所述吸附纳米颗粒包括纳米金颗粒、富勒烯纳米颗粒，直径为1-20nm；所述经修饰的微纳球为经氨基、羧基、羟基或链霉亲和素修饰的微纳球，直径2nm-30μm。

10.如权利要求1所述的一种表面具有功能化斑点的微球的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、制备含有微米孔阵列的芯片，并将微米球阵列于所述芯片的微米孔中，每个孔洞只含有一个微米球；

S2、在所述微球上刻蚀一个微米孔，并将重力球压入所述微米孔中，得到内嵌有重力球的微球主体；

S3、将所述微球主体悬浮于液体中，采用沉降或过滤的方法将所述微球主体阵列在所述芯片上；

S4、在所述微球主体上方贴一层纳米薄膜，在所述微球主体顶部刻蚀一个微米或纳米大小的微纳孔；

S5、在所述纳米薄膜上铺一层含有可吸附生物活性颗粒的物质的混合凝胶，用压印法将所述混合凝胶灌满所述微纳孔；

S6、去除覆盖在芯片表面的纳米薄膜，未压入微纳孔的混合凝胶被清除，待混合凝胶凝固后，得到具有功能化斑点的微球。

11.如权利要求10所述的一种表面具有功能化斑点的微球的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述微米孔的直径为2-60μm，深度为1-30μm。

12.如权利要求11所述的一种表面具有功能化斑点的微球的制备方法，其特征在于：步骤S4中所述纳米薄膜厚度为3-50nm；所述微纳孔直径为15nm-30μm，深度为15nm-30μm。

13.如权利要求1所述的一种表面具有功能化斑点的微球的应用，其特征在于：所述微球用于生物活性颗粒的吸附和分离。

14.如权利要求13所述的一种表面具有功能化斑点的微球的应用，其特征在于：所述生物活性颗粒包括病毒单颗粒、蛋白单颗粒、核酸单颗粒、单个微生物或单个细胞。

15.如权利要求14所述的一种表面具有功能化斑点的微球的应用，其特征在于：所述生物活性颗粒的吸附和分离具体包括如下步骤：

A1、将表面具有功能化斑点的所述微球阵列在含有微米孔阵列的第一块芯片上；

A2、将含有生物活性颗粒的溶液添加到所述第一块芯片的表面，生物活性颗粒被吸附在所述微球的功能化斑点上；

A3、洗去多余的生物活性颗粒，盖上第二块芯片，利用磁性吸附的方法将吸附了生物活性颗粒的微球转移到第二块芯片上。