[发明专利]一种微流控芯片的APTES修饰方法及其捕获外泌体的应用

说明书

本发明公开了一种微流控芯片的APTES修饰方法及其捕获外泌体的应用。该方法采用动态修饰，通过流体将待修饰分子APTES修饰在微流控芯片内。经修饰制备好的微流控芯片可真空密封保存，因此其保存更简单、方便，产品货架期长。经修饰制备好的微流控芯片可用于外泌体的富集和纯化。同时，该方法对芯片材质的要求低，通用性好，如聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等传统方法不易修饰的材质也适用。此外，其修饰步骤少，较大地缩短了芯片的制备和修饰时间。且修饰时试剂利用率高，浪费少，可有效降低成本。其可望应用于生物与医学分析等领域。

技术领域

本发明属于生物医学技术领域，涉及一种微流控芯片表面修饰方法及其捕获外泌体的应用。

背景技术

微流控芯片技术是分析研究领域的重要手段之一，但目前在生物医学中的应用面临一个重要问题，即在适用生物医学对芯片材料表面功能要求的同时，还要满足大规模集成制作一次性芯片的要求。在微流控芯片的制备中，玻璃、硅和石英是目前应用较广泛的材料，但其制作成本较高。因此，热塑性高聚物如聚二甲氧基硅烷(PDMS)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、氢化聚苯乙烯(PS-H)等，在微流控芯片的制备中占据越来越重要的位置。

微流控芯片的表面修饰是其在生物学领域应用的第一步，其可以赋予微流控芯片更多特性，如更强的亲/疏水性、捕获特定分子的能力等。目前已有多种修饰方法见诸报道，如采用共价连接的方法，通过多步反应将抗体修饰于PDMS微流控芯片内表面，或预先在微流控芯片内镀金，再通过Au-S键修饰抗体，或通过光致还原法，在芯片内表面生长多枝分子，再将待修饰的分子连接于该多枝分子。这类方法的特点是，待修饰分子的连接条件较为苛刻，需要在特定溶液下活化，且操作步骤繁琐，导致PMMA、PC等材质的微流控芯片难以修饰。等离子体是物质的一种高能态，其活性粒子的能量一般都接近或超过碳-碳或其它含碳键的键能，有足够的能量引起聚合物内的各种化学键发生断裂或重新组合。等离子体处理系统可使表面处理变得简单，对所处理的材料无严格要求，可处理形状复杂的材料，对材料表面的作用仅涉及几到几百纳米，只改变材料表面性质，而不影响基体性能，具有普遍适用性。等离子体处理技术的主要缺点是难以在材料表面引入特异的功能基团，等离子体处理后的芯片表面带有大量羟基基团，保存较困难。因此芯片制备并修饰后须立即使用，导致产品货架期短，不利于批量化生产。因此，需要提供一种新的微流控芯片的修饰方法，在等离子体处理后进行化学修饰可以引入稳定、特异的功能基团。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种微流控芯片的APTES动态修饰方法及其捕获外泌体的应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种微流控芯片的动态修饰方法，包括：

1)利用3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)和微流控芯片通道内表面发生硅烷化反应，实现对微流控芯片通道内表面进行正电荷修饰；

2)向修饰有正电荷的微流控芯片通道内加入带有外泌体的样品，实现对外泌体的抓取。利用缓冲液PBS对微流控芯片进行冲洗，得到吸附于微流控芯片通道表面的纯外泌体，实现外泌体富集的目的。

本发明中，所述步骤1）中微流控芯片内通道APTES动态修饰方法，其特征在于：

微流控芯片通道内表面放入等离子发生器中，抽真空至0-20Pa，通入氧气流速至50-200 毫升/分钟，调整放电功率在100-300W，进行射频放电1-50秒。将一定浓度的APTES涂覆在芯片表面，孵育2-6小时（37°C）或者12-24小时（4°C），APTES硅氧烷键与等离子体处理后芯片表面的羟基缩合，以使APTES铺设于微流控芯片内。

所述步骤1)中，在真空状态、手动注射或注射泵注射模式下将将一定浓度的APTES灌注到微流控芯片内，以保证APTES修饰的均一性和可重复性。