[发明专利]编码微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物医药领域，尤其涉及一种通过加工微图案实现编码的微球制备方法。

背景技术

悬浮芯片(suspension array)、又叫液体芯片(liquid array)，其技术原理不同于固相生物芯片技术【注1、注2】，悬浮芯片技术的核心是要采用多种可区分的微球，或者说可以对微球进行编码，在检测时又能实现解码。微球芯片技术是新兴的蛋白质芯片技术，是近年发展起来的一种新的多功能液相芯片分析平台。该技术有机地整合了有色微球技术、激光技术、应用流体学、高速数字信号处理器和计算机运算法则等技术，具有相当高的检测特异性和灵敏度。通常用于免疫分析、核算研究、酶学分析、受体和配体识别分析等研究。

典型的有色微球编码技术是Luminex公司开发出来的，这些乳胶微球是由聚苯乙烯制成的大小均一的圆形微球(直径约5.5微米)，在其制作过程中按照严格比例掺入两种荧光染料，每种染料又有10个浓度梯度，因而根据其搭配比例不同可以将微球按照其颜色分为100种。根据检测物的不同，每一种微球表面可以共价结合一种核酸或蛋白质检测探针，在同一反应体系中可以同时加入不同的检测微球，同时对多种目标分子进行检测。检测时，根据不同荧光颜色微球的检测信号可以知道是哪种被检测物的信号。这种方法具有快速、高通量、灵敏度高、成本低等优点，因而越来越多的被应用到临床和科研中。目前多家公司基于Luminex公司的悬浮芯片技术推出了相应的试剂和设备。然而，只有区区100中的编码容量显然无法满足现代生物医药研究的需要，而且其检测手段是用昂贵的流式细胞仪来做。随着各种各样的新药物成分被研制，对用于生物医药分析的微球的编码容量也提出了更高的要求。

【注1】D.A.A.Vignali，J.Immunol.Methods.2000，243，243-255.

【注2】K.L.Kellar，M.A.Iannone，Exp.Hematol.2002，30，1227-1237.

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种编码微球的制备方法，解决微球在制备过程中的编码容量瓶颈问题，进一步拓展编码微球在医药领域进行多重生物分析、筛选的应用。

本发明目的将通过以下技术方案来实现：

编码微球的制备方法，其特征在于包括步骤：

步骤一：在衬底上涂覆牺牲层，用于微球制备完成后与衬底分离；

步骤二：在牺牲层表面采用生长或沉积工艺制备单层或多层复合的微球材料层；

步骤三：对微球材料层进行光阻涂布、光显影、刻蚀、清洗的半导体微加工制程，在微球材料层生成编码的微图案或阵列；

步骤四：对生成编码的微球材料层按制备要求的微球尺寸再次光刻，并清洗去除微球轮廓以外的微球材料层；

步骤五：选取对牺牲层具有溶解性的液剂，将夹有牺牲层的衬底及编码微球浸没于液剂中，释放出编码各异的微球悬浮在液剂中。

进一步地，所述微球材料层的组分包括聚合物、半导体材料、介质材料、金属中的一种或这些材料的复合物。

更进一步地，所述微球材料层的组分为二氧化硅、氮化硅或者二者的复合物。

进一步地，所述步骤三中微球上的微图案是通过位置、形状、大小、方向或数量这些差别性特征进行编码的；或者

进一步地，所述步骤三中微球上的阵列是通过排布方式的差异进行编码的。

再进一步地，所述步骤五中对于以光刻胶作为牺牲层的情况，所述液剂选为丙酮溶液。

本发明编码微球的制备方法应用后，其有益效果是：

通过点阵或图形微加工手段实现对微球的编码，提高了微球编码的容量，而且制备工艺过程具有较好的可重复性，便于实施；此外，所制备的微球可以实现光、磁、电等功能的复合、便于偶联各种生物分子或小分子，具有耐酸、碱、热等苛刻条件的特性，更重要的是可采用常规荧光显微镜来进行检测，有效降低了生物分析的成本。

附图说明

图1是本发明编码微球的制备方法流程图；

图2是本发明编码微球的制备工艺分步骤示意图；

图3a～图3d是本发明微球编码微图案形状及编码方式示意图。

具体实施方式

以下结合本发明若干具体实施例及其附图，对本发明编码微球的制备方法步骤及其有益效果作进一步地详细说明：