一种模块化生物样本分析芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种模块化生物样本分析芯片，属于生物检测技术领域。本发明专利技术的模块化生物样本分析芯片包含基板材料用于支撑、固定和集成分析模块，基板上集成有分析模块，分析模块表面上可包被有蛋白、核酸、多肽等生物分子或有机分子作为捕获分子；分析芯片表面进一步至少包含一种封闭组分，用于避免蛋白或其他生物及有机分子的非特异性吸附，亲水性基板可以为基板材料本身亲水或疏水材料改性后亲水或经过试剂或封闭剂处理变为亲水性质，亲水性质和封闭两个过程均可降低非特异性结合和干扰。本发明专利技术的模块化生物样本分析芯片解决了目前生物样本分析芯片对点样机器要求高、点样精度不高和反应体系不够独立的问题。

A modular biological sample analysis chip

The invention discloses a modularized biological sample analysis chip, belonging to the technical field of biological detection. The invention of the modular biological sample analysis chip comprises a substrate material for supporting, fixed and integrated analysis module, substrate integrated analysis module, analysis module on the surface can be coated with proteins, nucleic acids, peptides and other biomolecules and organic molecules as capture molecules; analysis of the surface of the chip further comprises at least one sealing component, for to avoid nonspecific adsorption of proteins or other biological and organic molecules, a hydrophilic substrate as the substrate material itself can be hydrophilic or hydrophobic modified hydrophilic materials or after reagent or sealer treatment into hydrophilic, hydrophilic properties and closed two processes can reduce non-specific binding and interference. The modularized biological sample analysis chip of the present invention solves the problems that the present biological sample analysis chip has high requirements for point sampling machines, low precision of sample points and independent reaction system.

【技术实现步骤摘要】
一种模块化生物样本分析芯片
本专利技术属于生物检测
，尤其涉及一种模块化生物样本分析芯片。
技术介绍
进入21世纪，生物芯片技术迎来了高速的发展，自动打印或光引导化学合成技术在硅片、玻璃、凝胶或尼龙膜等材料上制造的微阵列生物分子芯片，实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞或其它生物组分的检测已经广泛报道。目前的生物芯片的制备技术主要是将蛋白等分子偶联或包被于基板上进行检测，专利200710134477.9公开了一种共价偶联包被的芯片，专利US20040009528A1公开了一种带有巯基的共价包被的芯片，而这些方法都是直接包被于芯片的基片上，而在检测过程抗体的包被量一般都通过点样机把待偶联的分子配置成溶液，点样在芯片上进行包被，专利01105795.5公开了一种利用高速点样方法制备生物芯片的方法，但是利用点样的方法对机器的要求极高，即使最好的机器也会有故障或者加样失败的情况，而且这种情况很难检测，同时每个液滴与基板之间都是一个独立的偶联反应体系，专利200510013108.5公开了利用光刻技术对基板进行加工，保留有效的反应面积对技术进行了一定的改进，但是仍然解决不了点样精度和反应体系独立的问题，理论上每个点样点都是一个包被体系，这从原理上限制了生物芯片在定量检测的应用潜力，这也是生物芯片目前的主要应用痛点。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种模块化生物样本分析芯片。本专利技术改变传统的点样思路，专利技术了一种模块化高精度分析芯片，旨在解决目前生物样本分析芯片对点样机器要求高、点样精度不高和反应体系不够独立的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种模块化生物样本分析芯片，包括亲水表面的基板材料、分析模块；所述的亲水表面的基板材料用于支撑、固定和集成分析模块；所述分析模块组装于基板材料上；所述的分析模块表面上包被有捕获分子；所述分析模块表面和组装分析模块后的基板材料表面至少包含一种封闭组分，所述的闭组分用于避免蛋白或其他生物及有机分子的非特异性吸附；所述的分析模块为包被完成后组装于基板材料上。本专利技术中的亲水性基板可以为基板材料本身亲水或疏水材料改性后亲水或经过试剂或封闭剂处理变为亲水性质，亲水性质和封闭两个过程均可降低非特异性结合和干扰。所述的基板材料为金属材料、玻璃材料、硅材料或高分子塑料材料的基板材料中的一种。所述亲水表面为基板材料本身亲水、疏水材料改性后亲水或经过封闭剂处理变为亲水性质的亲水表面。所述的捕获分子用于捕获生物样品中的待分析物质，所述捕获分子为自蛋白、糖蛋白、多肽、核酸、有机小分子、多糖或抗体类生物分子。所述的分析模块选自于表面具有羧基、氨基、氯甲基、环氧烷基、生物素、醛基或巯基修饰的具备偶联生物分子能力的材料；具备偶联生物分子能力的金属材料；以及表面具备生物分子吸附能力的聚苯乙烯、尼龙或醋酸纤维素材料中的一种。所述的封闭分子为牛血清白蛋白、吐温、脱脂奶粉、酪蛋白、氨基酸或木糖醇类具有疏水结合特性的生物或有机分子。所述的模块化生物样本分析芯片进一步作为模块组装在更大的基板上组成新的芯片。所述的模块化生物样本分析芯片，还包括用于内参的参比模块，参比模块直接标记有待测物或待测物的类似物，用于对芯片和对检测信号进行参比。一种应用上述模块化生物样本分析芯片的生物样本分析方法，包括以下步骤：(1)将捕获分子包被于具备吸附能力或共价偶联能力的材料A上或将材料切割成小的模块进行包被；(2)将切割好的材料A或将材料A进行切割后组装于基板材料B上，或将材料A组装于基板B上进行切割，形成分析芯片C，分析芯片C可进一步切割产生多个芯片或由多个分析芯片C进一步组装在基板上形成的新的分析芯片；(3)分析芯片C用含有封闭组分的试剂进行封闭；(4)将分析芯片C于待检测分子物接触；(5)清洗分析芯片C；(6)分析芯片C与含带有标记的分子试剂接触；(7)如果步骤(6)的标记分子为荧光分子或量子点则通过光源激发，用信号采集装置进行检测；如果步骤(6)的标记分子为酶类或直接发光分子，分析芯片进一步与反应试剂接触形成发光信号利用信号采集装置进行检测。所述的信号采集装置可以选自CCD(电耦合元件)、PMT(光电倍增管)，PD(光电管)，优选CCD。一种试剂盒，包括(1)上述的模块化生物样本分析芯片；(2)清洗用试剂；(3)含有标记的与被检物有结合能力组分的试剂。(4)如果(3)中的标记为酶类或直接发光分子，则试剂盒进一步包括一种发光反应试剂。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：本专利技术改变传统的点样思路，专利技术了一种模块化高精度分析芯片，旨在解决目前生物样本分析芯片对点样机器要求高、点样精度不高和反应体系不够独立的问题。本专利技术的模块化生物样本分析芯片包含基板材料用于支撑、固定和集成分析模块，基板上集成有分析模块，分析模块表面上可包被有蛋白、核酸、多肽等生物分子或有机分子作为捕获分子；分析芯片表面进一步至少包含一种封闭组分，用于避免蛋白或其他生物及有机分子的非特异性吸附，亲水性基板可以为基板材料本身亲水或疏水材料改性后亲水或经过试剂或封闭剂处理变为亲水性质，亲水性质和封闭两个过程均可降低非特异性结合和干扰。附图说明图1是模块化生物样本分析芯片的包被、切割、组装、封闭过程示例图，其中(a)先包被再切割组装，(b)先切割再包被组装，(c)组装的过程中进行切割,(d)组装后进行切割再组装。图2是模块化生物样本分析芯片的示意图。图3是分析模块与基板材料的组装示意图；其中图(a)为分析模块组装至有凹陷的基板上；图(b)利用盖板覆盖调整分析模块表面与基板表面齐平。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本专利技术提供了一种模块化生物样本分析芯片，包括亲水表面的基板材料、分析模块；所述的亲水表面的基板材料用于支撑、固定和集成分析模块；所述分析模块组装于基板材料上；所述的分析模块表面上包被有捕获分子；所述分析模块表面和组装分析模块后的基板材料表面至少包含一种封闭组分，所述的闭组分用于避免蛋白或其他生物及有机分子的非特异性吸附；所述的分析模块为包被完成后组装于基板材料上。本专利技术中的亲水性基板可以为基板材料本身亲水或疏水材料改性后亲水或经过试剂或封闭剂处理变为亲水性质，亲水性质和封闭两个过程均可降低非特异性结合和干扰。所述的基板材料为金属材料、玻璃材料、硅材料或高分子塑料材料的基板材料中的一种。所述亲水表面为基板材料本身亲水、疏水材料改性后亲水或经过封闭剂处理变为亲水性质的亲水表面。所述的捕获分子用于捕获生物样品中的待分析物质，所述捕获分子为自蛋白、糖蛋白、多肽、核酸、有机小分子、多糖或抗体类生物分子。所述的分析模块选自于表面具有羧基、氨基、氯甲基、环氧烷基、生物素、醛基或巯基修饰的具备偶联生物分子能力的材料；具备偶联生物分子能力的金属材料；以及表面具备生物分子吸附能力的聚苯乙烯、尼龙或醋酸纤维素材料中的一种。所述的封闭分子为牛血清白蛋白、吐温、脱脂奶粉、酪蛋白、氨基酸或木糖醇类具有疏水结合特性的生物或有机分子。所述的模块化生物样本分析芯片进一步作为模块组装在更大的基板上组成新的芯片。所述的模块化生物样本分析芯片，还包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化生物样本分析芯片，其特征在于：包括亲水表面的基板材料、分析模块；所述的亲水表面的基板材料用于支撑、固定和集成分析模块；所述分析模块组装于基板材料上；所述的分析模块表面上包被有捕获分子；所述分析模块表面和组装分析模块后的基板材料表面至少包含一种封闭组分，所述的闭组分用于避免蛋白或其他生物及有机分子的非特异性吸附；所述的分析模块为包被完成后组装于基板材料上。

【技术特征摘要】
1.一种模块化生物样本分析芯片，其特征在于：包括亲水表面的基板材料、分析模块；所述的亲水表面的基板材料用于支撑、固定和集成分析模块；所述分析模块组装于基板材料上；所述的分析模块表面上包被有捕获分子；所述分析模块表面和组装分析模块后的基板材料表面至少包含一种封闭组分，所述的闭组分用于避免蛋白或其他生物及有机分子的非特异性吸附；所述的分析模块为包被完成后组装于基板材料上。2.如权利要求1所述的模块化生物样本分析芯片，其特征在于：所述的基板材料为金属材料、玻璃材料、硅材料或高分子塑料材料的基板材料中的一种。3.如权利要求1所述的模块化生物样本分析芯片，其特征在于：所述亲水表面为基板材料本身亲水、疏水材料改性后亲水或经过封闭剂处理变为亲水性质的亲水表面。4.如权利要求1所述的模块化生物样本分析芯片，其特征在于：所述的捕获分子用于捕获生物样品中的待分析物质，所述捕获分子为自蛋白、糖蛋白、多肽、核酸、有机小分子、多糖或抗体类生物分子。5.如权利要求1所述的模块化生物样本分析芯片，其特征在于：所述的分析模块选自于表面具有羧基、氨基、氯甲基、环氧烷基、生物素、醛基或巯基修饰的具备偶联生物分子能力的材料；具备偶联生物分子能力的金属材料；以及表面具备生物分子吸附能力的聚苯乙烯、尼龙或醋酸纤维素材料中的一种。6.如权利要求1所述的模块化生物样本分析芯片，其特征在于：所述的封闭分子为牛血清白蛋...

【专利技术属性】
技术研发人员：任晓丽，
申请(专利权)人：贵州根悦医疗器械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52