[发明专利]一种环氧基修饰的生物芯片基片的制备方法

说明书

技术领域

本发明属生物芯片基片的制备领域，特别是涉及一种环氧基修饰的生物芯片基片的制备方法。

背景技术

生物芯片技术作为一种可以进行高通量多样品平行分析的重要工具，已经开始广泛应用于基因组学研究、单核苷酸多态性分析、临床医学检验等方面。它将大量的生物大分子探针、基因片段、寡聚核苷酸或蛋白质等按特定方式排列在特殊载体的固定位置上，在特定条件下与待检样品进行作用，通过精密的扫描仪器进行记录、检测、分析，具有自动化程度高、检测目的分子数量较多、高通量等优点。

生物芯片一般来说选择经过相应处理的硅片、玻璃片、金属片、塑料片或聚丙烯膜、硝酸纤维素膜等作为载体。玻璃片由于具有廉价、表面光滑、低荧光背景及性能稳定等优点，已经被广泛应用于DNA和蛋白芯片微阵列的制作。要使探针固定在玻璃片表面，必须先对玻璃片表面进行物理化学修饰。目前玻璃片表面化学修饰的方法很多，大致可分为二维表面修饰和三维表面修饰两类。

以玻璃片为载体的二维表面修饰有氨基修饰、醛基修饰、巯基修饰及聚赖氨酸修饰等，这类载体大部分通过一些分子间亲和力或共价键把基因或蛋白探针固定在其表面，这种方法成本较低、便于制备、重复性好、荧光背景相对较低。但是仍存在一定缺陷，如探针固定量较小、表面均一性差、点样点不够规整以及表面官能团与探针之间发生非特异性交互作用使玻璃片背景增高等问题。三维表面修饰是在玻璃片表面包一层凝胶或树突状多聚物，然后再引入活性基团，从而在玻璃片表面形成三维立体结构。由于三维多孔结构，载体表面与探针接触面积大大增加，从而固定量也增加，提高了固定效率；另外，凝胶内湿润微环境使固定在上面的蛋白质溶液不易蒸发，从而保持了蛋白的活性。但是由于这些纳米级的多孔材料结构较为复杂，使得微阵列上的各种生物大分子探针间的距离控制较为困难，探针及多孔材料之间的交互作用因此增强，导致检测时的背景增高；此外，这些大分子多孔材料的使用给微阵列的后续洗脱也带来了问题。因此有良好的生物分子结合能力和表面质量高、背景低、信号强度高的生物芯片基片的发明势在必行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种环氧基修饰的生物芯片基片的制备方法，该制备方法简单，成本低，适合于工业化生产；所得基片背景低、表面均一、点样点比较规整、结合力强，大大提高了固定效率，它具有较高荷载和结合蛋白质分子的能力，是一类较新的蛋白质微阵列载体。

本发明的一种环氧基修饰的生物芯片基片的制备方法，包括：

(1)高硼硅玻璃片表面处理：将超声处理过的高硼硅玻璃片浸泡在浓硫酸、过氧化氢和超纯水(体积比为4∶1∶20)的混合液中，80～130℃下放置15～30分钟，冷却、超纯水洗冲洗后浸泡于浓盐酸和乙醇(体积比为1∶1)混合溶液中3～24小时，超纯水清洗3～5次，110～140℃烘干15～30分钟；

(2)环氧基硅烷偶联剂溶液的配制：配制含1～3vol％GPTMS、1～3vol％冰醋酸的无水乙醇或异丙醇溶液，磁力搅拌，升温至60～80℃，回流1～2小时，降至室温，整个过程在避光条件下进行；

(3)环氧基修饰：调节上述硅烷偶联剂溶液的pH＝7，磁力搅拌3～5分钟；迅速加入经表面过处理后的高硼硅玻璃片，在25～30℃，相对湿度为30～50％恒温恒湿箱中放置2～24小时，取出后先用无水乙醇清洗，然后再用超纯水冲洗，110～140℃烘干15～30分钟，即得环氧基修饰的生物芯片基片。

所述步骤(1)中的高硼硅玻璃片外形尺寸为25.0mm±0.2mm×75.6mm±0.2mm、厚度为1.0mm±0.02mm，其优势在于：“零”荧光背景、表面被抛光达到了原子平整的程度(±20埃)、玻璃片间差异系数(CV)＜10％。

所述步骤(1)中的超声是在超纯水中超声5～10分钟。

所述步骤(2)中环氧基硅烷偶联剂溶液的配制：取99.8％无水乙醇77.6ml，GPTMS2.4ml，冰醋酸2.4ml加入到三口烧瓶中，用油浴加热到60℃，在磁力搅拌下回流2小时，然后降至室温。

所述步骤(2)中环氧基硅烷偶联剂溶液的配制：取1mlGPTMS，98ml异丙醇，1ml醋酸加入到三口烧瓶中，用油浴加热到80℃，在磁力搅拌下回流1小时，然后降至室温。

所述步骤(3)中使用浓氨水调节硅烷偶联剂溶液的pH。

有益效果

(1)本发明所提供的生物芯片基片的制备方法简单易行，不仅可以用于制备环氧基修饰的生物芯片基片，同时也可以用于氨基修饰的生物芯片基片的制备；