生物芯片及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种生物芯片及其制备方法。生物芯片包括基底以及位于基底表面的图案，基底由抗黏材料形成，图案含有用于黏附细胞的黏附材料。或者，基底含有用于黏附细胞的黏附材料，图案由抗黏材料形成。抗黏材料为锌、镁、锌合金或者镁合金。采用锌、镁、锌合金或者镁合金形成抗黏基底或抗黏图案，细胞较少黏附，而在黏附材料上细胞则能大量黏附，从而实现细胞的图案化生长。锌、镁、锌合金或者镁合金克服了高分子材料和生物大分子材料的不耐处理的特性，能够直接进行微、纳的黏附图案化处理，简化制作流程，图案化制作方便，且锌、镁、锌合金或者镁合金遇到物理或化学处理时不容易变性，长期抗黏效果较好。

Biochip and its preparation method

The invention relates to a biochip and a preparation method thereof. The biochip includes a substrate and a pattern on the surface of the substrate, which is made of an anti-adhesion material containing an adhesion material for adhesion cells. Alternatively, the substrate contains an adhesive material for adhering to cells, and the pattern is formed by an anti-adhesive material. The anti-sticking materials are zinc, magnesium, zinc alloy or magnesium alloy. Zinc, magnesium, zinc alloys or magnesium alloys are used to form anti-adherent basement or anti-adherent patterns. Cells are less adherent, while cells can adhere to a large number of adherent materials, thus realizing the patterned growth of cells. Zinc, magnesium, zinc alloys or magnesium alloys overcome the untreatable characteristics of macromolecule materials and biological macromolecule materials, can directly carry out micro-and nano-adhesion patterning treatment, simplify the production process, and patterning production is convenient, and zinc, magnesium, zinc alloys or magnesium alloys are not easily changeable when encountering physical or chemical treatment, long-term anti-adhesion effect is good.

【技术实现步骤摘要】
生物芯片及其制备方法
本专利技术涉及生物材料领域，特别是涉及一种生物芯片及其制备方法。
技术介绍
生物芯片是根据生物分子间特异相互作用的原理，采用不同方法将生物分子(例如寡核苷酸、cDNA、genomicDNA、多肽、抗体、抗原等)固着于硅片、玻璃片(珠)、塑料片(珠)、凝胶、尼龙膜等固相递质上形成的生物分子点阵，从而实现对DNA、RNA、多肽、蛋白质等生物成分进行高通量快速检测，或者对细胞表型进行分类鉴定。其中，在抗细胞黏附的材料表面制备的可黏附细胞的阵列，是一种可控制细胞黏附的生物芯片，又称为细胞黏附图案。细胞黏附图案可进行高通量快速的细胞表型检测，可应用于细胞生物学、生物材料学、医学等领域的基础理论研究，又可应用于细胞、微生物等生物检测。在一般情况下细胞黏附是以一种抗黏材料为基底，另一种抗黏材料有规律在其表面排列形成阵列。也可以将细胞可黏附材料作为基底，抗细胞黏附材料在其表面形成阵列。根据与基底表面有黏附反差的阵列的尺寸范围，可以将细胞黏附图案分为微米图案和纳米图案。微、纳图案化阵列可以达到控制细胞的形状、面积、密度等黏附行为的目的，从而进行深入的细胞生物学研究。图案化技术研究表明，细胞的形状、面积、接触程度、密度、细胞表面整合素蛋白的间距对于细胞的分化均有影响，这些研究为生物材料的研发提供了理论基础。一般的细胞可黏附材料包括生物大分子、生物小分子、可黏附细胞的高分子材料以及可黏附细胞的金属材料等。而抗黏附基材一般是通过对大分子例如水凝胶进行改性来实现。抗细胞黏附的材料一般包括生物大分子类和合成高分子类。例如白蛋白、海藻酸钠、透明质酸钠等，合成高分子类的抗细胞黏附材料包括是PEG(聚乙二醇)、PEO-PPO(环氧乙烷-环氧丙烷)共聚物等。然而，一方面，由于传统的抗黏附材料一般为一些生物大分子或结构不稳定的高分子材料，遇物理和化学处理容易变形或变性，因此制备生物芯片时要先在硬质基底(如硅片、玻片等)表面制备形成图案区域，再对基底进行抗黏附处理或者将图案转移到抗黏附材料的表面，操作复杂，影响图案化技术的精度、限制了图案化技术的应用范围。另一方面，传统的抗黏附材料大部分抗黏附效果不理想，不能保持细胞黏附图案的长期选择性黏附性能。目前最为长效抗黏附材料PEG凝胶也仅能实现7天～30天的抗黏附效果，且这种材料耐物理化学作用力差，其应用范围受到了限制，需要寻找耐受力较好的材料拓展图案化技术的应用范围。综上，传统的生物芯片由于抗黏材料遇到物理或化学处理时容易变性，图案化制作不便，长期抗黏的效果较差。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种制作简便、长期抗黏效果较好的生物芯片及其制备方法。一种生物芯片，包括：基底以及位于所述基底表面的图案；所述基底由抗细胞黏附的抗黏材料形成，所述图案含有用于黏附细胞的黏附材料；或者，所述基底含有用于黏附细胞的黏附材料，所述图案由抗细胞黏附的抗黏材料形成；所述抗黏材料为锌、镁、锌合金或者镁合金。在一个实施方式中，所述图案为由点、线、条、带、块或不规则形状组成的平面图形、平面图形阵列、立体图形或者立体图形阵列。在一个实施方式中，所述抗黏材料形成的表面的粗糙度在1μm以下，所述抗黏材料形成的表面为所述基底的表面或者所述图案的表面。在一个实施方式中，所述黏附材料选自金、钴铬合金、寡聚核苷酸、明胶、细胞黏附分子、多肽和聚合物中的至少一种。在一个实施方式中，所述细胞黏附分子选自Ⅱ型胶原、纤黏连蛋白、层黏连蛋白、玻璃粘连蛋白和血小板黏附受体中的至少一种；及/或，所述多肽选自RGD肽、RGD肽衍生物和YIGSR肽中的至少一种；及/或，所述聚合物选自聚乳酸、聚羟基乙酸、丙交酯-乙交酯共聚物、聚ε-己内酯和壳聚糖中的至少一种。在一个实施方式中，所述锌合金中含锌及锌合金掺杂元素，所述锌合金掺杂元素选自铝、铜、钙、镁、镉、铅、钛、铁、锶、锰及稀土元素中的至少一种。在一个实施方式中，所述锌合金中所述铝的质量百分含量为0.001％～30％；及/或，所述锌合金中所述铜的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中所述钙的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中所述镁的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中所述镉的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中所述铅的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中所述钛的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中所述铁的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中所述锶的质量百分含量为0.001％～5％；及/或，所述锌合金中所述锰的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中包括一种或多种稀土元素，所述锌合金中所述稀土元素总的质量百分含量为0.001％～10％。在一个实施方式中，所述镁合金中含镁及镁合金掺杂元素，所述镁合金掺杂元素选自铝、锂、铍、镍、铋、钍、铜、锡、镱、锑、钙、锌、镉、铅、银、铬、钛、铁、锶、锰、铈、锆、硅及稀土元素中的至少一种。在一个实施方式中，所述镁合金中所述铝的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述镁合金中所述锂的质量百分含量为0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述铍的质量百分含量为0.001％～0.01％；及/或,所述镁合金中所述镍的质量百分含量为0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述铋的质量百分含量为0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述钍的质量百分含量为0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述铜的质量百分含量为0.001％～0.1％；及/或，所述镁合金中所述锡的质量百分含量0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述镱的质量百分含量0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述锑的质量百分含量0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述钙的质量百分含量0.001％～0.1％；及/或，所述镁合金中所述锌的质量百分含量0.001％～10％；及/或，所述镁合金中所述镉的质量百分含量0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述铅的质量百分含量0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述银的质量百分含量0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述铬的质量百分含量0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述钛的质量百分含量0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述铁的质量百分含量0.001％～0.1％；及/或，所述镁合金中所述锶的质量百分含量0.001％～0.1％；及/或，所述镁合金中所述锰的质量百分含量0.001％～1％；及/或，所述镁合金中所述铈的质量百分含量0.001％～0.1％；及/或，所述镁合金中所述锆的质量百分含量0.001％～0.1％；及/或，所述镁合金中所述硅的质量百分含量0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中包括一种或多种稀土元素，所述镁合金中所述稀土元素总的质量百分含量为0.001％～0.01％。在一个实施方式中，单个的所述图案的边缘上任意两点的最长距离为1nm～1000μm。在一个实施方式中，所述图案的厚度为1nm～1000μm。在一个实施方式中，所述基底包括衬底以及形成在所述衬底上的抗黏层，所述抗黏层的材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物芯片，其特征在于，包括：基底以及位于所述基底表面的图案；所述基底由抗细胞黏附的抗黏材料形成，所述图案含有用于黏附细胞的黏附材料；或者，所述基底含有用于黏附细胞的黏附材料，所述图案由抗细胞黏附的抗黏材料形成；所述抗黏材料为锌、镁、锌合金或者镁合金。

【技术特征摘要】
1.一种生物芯片，其特征在于，包括：基底以及位于所述基底表面的图案；所述基底由抗细胞黏附的抗黏材料形成，所述图案含有用于黏附细胞的黏附材料；或者，所述基底含有用于黏附细胞的黏附材料，所述图案由抗细胞黏附的抗黏材料形成；所述抗黏材料为锌、镁、锌合金或者镁合金。2.根据权利要求1所述的生物芯片，其特征在于，所述图案为由点、线、条、带、块或不规则形状组成的平面图形、平面图形阵列、立体图形或者立体图形阵列。3.根据权利要求1所述的生物芯片，其特征在于，所述抗黏材料形成的表面的粗糙度在1μm以下，所述抗黏材料形成的表面为所述基底的表面或者所述图案的表面。4.根据权利要求1所述的生物芯片，其特征在于，所述黏附材料选自金、钴铬合金、寡聚核苷酸、明胶、细胞黏附分子、多肽和聚合物中的至少一种。5.根据权利要求4所述的生物芯片，其特征在于，所述细胞黏附分子选自Ⅱ型胶原、纤黏连蛋白、层黏连蛋白、玻璃粘连蛋白和血小板黏附受体中的至少一种；及/或，所述多肽选自RGD肽、RGD肽衍生物和YIGSR肽中的至少一种；及/或，所述聚合物选自聚乳酸、聚羟基乙酸、丙交酯-乙交酯共聚物、聚ε-己内酯和壳聚糖中的至少一种。6.根据权利要求1所述的生物芯片，其特征在于，所述锌合金中含锌及锌合金掺杂元素，所述锌合金掺杂元素选自铝、铜、钙、镁、镉、铅、钛、铁、锶、锰及稀土元素中的至少一种。7.根据权利要求6所述的生物芯片，其特征在于，所述锌合金中所述铝的质量百分含量为0.001％～30％；及/或，所述锌合金中所述铜的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中所述钙的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中所述镁的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中所述镉的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中所述铅的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中所述钛的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中所述铁的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中所述锶的质量百分含量为0.001％～5％；及/或，所述锌合金中所述锰的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述锌合金中包括一种或多种稀土元素，所述锌合金中所述稀土元素总的质量百分含量为0.001％～10％。8.根据权利要求1所述的生物芯片，其特征在于，所述镁合金中含镁及镁合金掺杂元素，所述镁合金掺杂元素选自铝、锂、铍、镍、铋、钍、铜、锡、镱、锑、钙、锌、镉、铅、银、铬、钛、铁、锶、锰、铈、锆、硅及稀土元素中的至少一种。9.根据权利要求8所述的生物芯片，其特征在于，所述镁合金中所述铝的质量百分含量为0.001％～10％；及/或，所述镁合金中所述锂的质量百分含量为0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述铍的质量百分含量为0.001％～0.01％；及/或,所述镁合金中所述镍的质量百分含量为0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述铋的质量百分含量为0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述钍的质量百分含量为0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述铜的质量百分含量为0.001％～0.1％；及/或，所述镁合金中所述锡的质量百分含量0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述镱的质量百分含量0.001％～0.01％；及/或，所述镁合金中所述锑的质量百分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玄，陈陆，李俊菲，
申请(专利权)人：上海微创医疗器械集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31