[发明专利]制备微点阵芯片预制板的方法及其应用

说明书

本发明提供过了制备微点阵芯片预制板的方法及其应用，该方法包括在基底的上表面形成金属膜；基于上述金属膜，形成具有预定图案的金属点阵，金属点阵由多个金属点构成；以及利用表面修饰剂对未被金属点覆盖的基板上表面进行表面修饰处理，以便获得微点阵芯片预制板，其中，经过表面修饰处理的表面与金属点的表面具有相反的亲疏水性。该方法，操作简单、易于控制，成本低廉，且可程序化与批量化操作。特别是，制备获得的芯片预制板可以有效利用表面极性反差来分割、限位和调控负载其上的目标溶液，目标溶液施加到微点阵芯片预制板上后能够自动汇聚成边界清晰的微点，有效克服了现存微点阵生物芯片制作的复杂、成本高、样点爬升或滚动问题。

技术领域

本发明涉及制备微点阵芯片预制板的方法及其应用，具体的，涉及制备微点阵芯片预制板的方法，微点阵芯片预制板，在微点阵芯片预制板表面负载靶分子的方法即微点阵芯片。

背景技术

微点阵芯片(如DNA等生物芯片)，主要是通过原位光化学修饰和原位光化学反应延长来制备的(Ref)。该方法能制备高密度点阵，但需要很高的专业技术操作水平和精密的控制系统和超净环境，操作成本高，能动性(如点阵分子更换)差，难以在普通实验室中实施。另一种常规实验室可操作的方案是，利用自动点样仪来点制。其问题是点样仪器昂贵，点制不同类型和结构的分子芯片难度大，耗时长，费用高，亦不利于推广应用。一些简单或低密度的微点阵芯片，可用微量注射器针头或毛细管等手段来点制，但所得点阵的规整性比较差，点与点之间也很容易出现难以预测的交叉反应或交叉污染。其主要原因在于所点溶液，常会因表面张力不同而出现铺展或爬伸，再加微点溶液(纳升级)蒸干迅速，极易留迹于边境乃至邻点，同时导致本点浓度不准。为限制液珠爬升或滚动，可利用氢氟酸刻蚀玻璃基质，结合电化学气相沉积金膜，制作出凹阱结构。该法的问题在于，其操作耗能且专业难度高；另外氢氟酸为危险品，需要专门设备进行刻蚀；更重要的是不能用于制备高密度点阵，否则所得微阱中的气体会排除样液，使之反而更易滚动。

因此，目前制备微点阵芯片的方法仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种操作简单、易于控制、可以实现芯片表面多性质或形状相间形式、适应市场需求、易控快速、可程序化与批量化操作、或者可令样品自我限位的微点阵芯片制作方法。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种制备微点阵芯片预制板的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：在基底的上表面形成金属膜；基于所述金属膜，形成具有预定图案的金属点阵，所述金属点阵由多个金属点构成；以及利用表面修饰剂对未被所述金属点覆盖的基板上表面进行表面修饰处理，以便获得所述微点阵芯片预制板，其中，经过所述表面修饰处理的表面与所述金属点的表面具有相反的亲疏水性。本发明的该方法，操作简单、易于控制，成本低廉，且可程序化与批量化操作。特别是，制备获得的芯片预制板可以有效利用表面极性反差来分割、限位和调控负载其上的目标溶液，目标溶液施加到微点阵芯片预制板上后能够自动汇聚成边界清晰的微点，有效克服了现存微点阵生物芯片制作的复杂、成本高、样点爬升或滚动问题，同时实现芯片表面多性质或形状相间形式，促进了生物芯片的应用，使其适应市场需求。

根据本发明的实施例，所述基底是由玻璃形成的。

根据本发明的实施例，所述金属膜是由金或银形成的。

根据本发明的实施例，基于所述金属膜，形成具有预定图案的金属点阵进一步包括：在所述金属膜的表面形成光刻胶层；利用掩模，对所述光刻胶层进行曝光和显影处理，以便获得光刻胶图案；对形成有所述光刻胶图案的金属膜进行刻蚀处理，以便形成具有预定图案的金属点阵。

根据本发明的实施例，所述表面修饰剂包括亲水性介质或疏水亲油介质。

根据本发明的实施例，所述疏水亲油介质包括CYTOP、PTEE、PFA中的至少一种。