[发明专利]聚二甲基硅氧烷-纳米金复合物的微酶反应器

说明书

技术领域

本发明涉及聚二甲基硅氧烷(PDMS)-纳米金(AuNPs)复合物作为微酶反应器的制作及进行相关的酶催化反应或酶联免疫反应(ELISA)。具体地说，通过聚二甲基硅氧烷制作合适大小的微反应池，在反应池中通过在线合成纳米金快速形成生物亲和性的表面，结合酶或相关的抗体，实现酶催化反应或ELISA实验。

背景技术

随着人类对周边环境(包括外星球和地球本身)的探求的深入，自动控制及微小器件的研究越来越广泛，其中包括火星探测器等恶劣环境工作的设备。1990年微全分析系统的提出[参见：Manz，A.，Grabner，N.，Widmer，H.M.，Sens.Actuators，B，1990，1，244-248.]，正迎合了这一科技发展的需求，将近20年的微流控系统的发展，为这一科技在人类生存中的疾病监测、环境污染控制、食品安全检测方面提供了可行的技术保障[参见：Yager，P.，Edwards，T.，Fu，E.，Helton，K.，Nelson，K.，Tam，M.R.，Weigl，B.H.，Nature，2006，442，412-418.]。微反应器是整个微全分析系统的一部分，这一技术可以实现在较少的试剂条件下达到操作者要求的反应产物、为昂贵的反应提供了一个低成本的方法。

聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一类应该最为广泛的微芯片制作材料，它是具有易于现场浇铸成形、透明、很好耐热和耐高温特性的硅橡胶弹性体。唯一的缺点是生物相容性方面有待于提高[参见：J.C.McDonald and G.M.Whitesides，Acc.Chem.Res.，2002，35，491.和S.K.Sia and G.M.Whitesides，Electrophoresis，2003，24，3563.]。有文献[参见：Q.Zhang，J.J.Xu，Y.Liu and H.Y.Chen Lab Chip，2008，8，352-357.]报道，在PDMS表面通过覆盖氯金酸溶液的方法可以实现在线合成PDMS-AuNPs膜。

因为纳米金具有很好的生物相容性[参见：L.Olofsson，T.Rindzevicius，I.Pfeiffer，M.Kalland F.Hook，Langmuir，2003，19，10414.]，这样在其表面就可以达到通过Au-S键稳定结合蛋白分子。如果在其表面结合具有催化性质的酶，就可以实现酶促反应进行的相关的研究；如果结合抗体，就可以实现ELISA反应研究。

还没有文献报道在高温下快速制备PDMS-AuNPs膜，也无文献报道利用PDMS-AuNPs做为微反应器进行酶促反应和ELISA试验。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温快速制备PDMS-AuNPs膜的方法，并利用具有PDMS-AuNPs膜的合适大小的反应池进行酶催化促反应和ELISA试验。

本发明的技术方案如下：

将聚二甲基硅氧烷单体和交联剂按一定的比例混合，脱气后浇于预先设计好的模具中，置于烘箱中放置一定的时间固化成形，从模具上剥离后形成带有圆柱形孔洞反应器的PDMS芯片。将浓度0.5％(m/v)的氯金酸溶液置于反应池于一定温度下反应一定的时间，用二次水洗净反应器中的氯金酸溶液，自然吹干于室温下存放备用。在此反应器中，加入合适的蛋白质(酶)，于一定的温度下放置一定的时间后洗净，酶可以充分地固定在反应器的表面而进行一下的反应。

上述聚二甲基硅氧烷单体和的交联剂的混合比例为8∶1。

上述单体与固化剂混合物置于90℃的烘箱中放置2小时固化成形。

上述反应器体积的大小为直径3mm，深度3mm。

上述氯金酸溶液置于反应池于60℃温度下的反应时间为1小时。

上述蛋白质于反应器中结合的温度为室温，时间为2小时。

具体实施方式

实施例1.葡萄糖氧化酶的活性研究。

按本技术方案制作微反应器，并将3μL葡萄糖氧化酶(GOx)(8mg mL-1，醋酸体系溶液10mM，pH 5.6)置于反应器中。2小时过后用醋酸体系溶液(10mM，pH 5.6)清洗。将葡萄溏Glucose(8mg mL21，acetate solution 10mM，pH 5.6)置于反应器中，用电化学方法测量池中的过氧化氢的量来考察酶催化反应情况。测量结果符合米氏方程。

实施例2.鼠IgG含量的测定。