[发明专利]一种用于OIRD检测方法的生物芯片及其制造方法和检测方法

说明书

本发明提供一种用于斜入射光反射差检测方法的生物芯片，包括：衬底，由硅或锗构成；固定到所述衬底上的生物样品。所述衬底与所述生物样品之间还可具有透明缓冲层。本发明还提供了这种生物芯片的检测方法和制造方法。

技术领域

本发明涉及一种生物芯片及其检测方法，尤其涉及一种用于斜入射光反射差(oblique-incidence reflectivity difference，OIRD)检测方法的生物芯片及其制造方法和检测方法。

背景技术

生命科学是一个复杂的体系，如蛋白、核酸、糖类等每一类都包含了上万种不同的生物分子，其小分子更是不计其数。因此生物分子的检测及其相互作用研究对生命科学中的基础研究、医学研究、新型药物研发以及临床等领域都是十分重要和有意义的，已发展成为生命科学中最为活跃的前沿领域之一。

为了研究众多生物分子的特性和分子间的相互作用，在20世纪九十年代出现了生物芯片技术，生物芯片一次可平行的同时检测上万个生物样品点的相互作用，被称之为20世纪具有划时代意义的微量分析技术之一。但到目前为止，在检测生物芯片方面，还是以荧光为代表的标记方法占统治地位。标记法不仅过程复杂、费时费力成本高，尤其是标记分子的引入，可能影响或改变被检测生物分子的结构和活性。因此生命科学领域急需无标记、高通量的检测技术和方法。

近年来发展了OIRD检测方法，可无标记、高通量地检测和研究生物分子及其相互作用。OIRD检测方法的基本原理是，使一束在p偏振和s偏振之间周期性变化的调制光斜入射到被检测物质(例如生物芯片上的生物样品)表面，并测量反射光的s和p两个偏振分量的差值，从而检测和研究物质表面在微纳尺度上的变化和特性。图1示出了一个OIRD检测装置的基本原理图。如图1所示，OIRD检测装置主要包括：He-Ne激光器11，用于输出p偏振光；光弹调制器12，用于把He-Ne激光器11输出的p偏振光调制为频率(Ω)为50 kHz，在p偏振和s偏振之间周期性变化的调制光；相移器13，可在调制光的p偏振和s偏振分量之间引入一个固定的位相差，用于基频信号调节；第一透镜14，使调制光聚焦后，斜入射到被检测的生物样品16的表面；透镜18，用于聚焦被生物样品16表面反射的反射光；检偏器19，通过调节其光轴与偏振光方向之间的夹角，对倍频信号进行调节；光电二极管探测器120，用于检测经过偏振分析器19的反射光，并将光信号转变为电信号；第一、第二锁相放大器121、122，分别检测反射光差值的基频和倍频信号，其生成的数据由计算机采集和处理。对于不同的生物样品、或同一样品的不同浓度、或生物分子之间的相互作用，OIRD检测装置得到的基频和倍频信号会有所不同，从而可获得生物分子或生物分子之间相互作用的信息。

关于OIRD检测生物芯片方法的进一步具体细节，例如可参考文献1：Xu Wang,etal.,J Appl Phys,2010,107,063109，文献2：S.Liu et al.,Appl.Phys.Lett.,2004,104,163701，文献3：He Liping,et al.Sci China Phys Mech Astron,2014,57,615，中国发明专利ZL201010128589.5、ZL200810057538.4、ZL200810101699.5等。

已有的研究结果表明，OIRD检测方法是目前无标记、高通量地检测生物芯片的最好方法之一。但是目前的OIRD检测方法的检测灵敏度和分辨率尚需要进一步提高。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种用于OIRD检测方法的生物芯片，可提高检测灵敏度和分辨率。

本发明提供了一种用于斜入射光反射差检测方法的生物芯片，包括：

衬底，由硅或锗构成；

固定到所述衬底上的生物样品。