一种用于捕获生物分子、细胞或细菌的捕获筛制造技术

本发明专利技术公开了一种用于捕获生物分子、细胞或细菌的捕获筛，该捕获筛具有较高的捕获效率。一种用于捕获生物分子、细胞或细菌的捕获筛，包括基体层、形成于所述基体层上的保护层及形成于所述保护层上的高分子层，包括基体层、形成于所述基体层上的保护层及形成于所述保护层上的高分子层，所述高分子层的原料包括：聚乙烯醇和/或聚乙二醇；透明质酸；羟乙基纤维素；琼脂糖和/或葡聚糖。

【技术实现步骤摘要】
一种用于捕获生物分子、细胞或细菌的捕获筛
本专利技术涉及生物
，特别涉及一种用于捕获生物分子、细胞或细菌的捕获筛。
技术介绍
微流控芯片技术是把生物学、化学等实验室的基本操作过程集成到一块芯片上，具有集成性、高通量、检测快速、操作便利、所需样本量少、低耗能优点，近年来在药物研究等众多科研与生活领域拥有越来越多的广阔应用前景。用于芯片上细胞分离和捕获的手段涉及光、电、声、磁、流体力学、机械加工以及化学方法等众多领域。微机械加工技术结合流体力学控制用于整体及单个细胞、细菌样本的捕获是目前最有效的固定方式。这种技术往往通过加工尺寸与细胞相匹配的微井、微孔、微坝、微狭缝及微管道等几何陷阱或障碍来捕获细胞，不仅可形成开放阵列体系，还可以在微通道中实现对细胞的控制。随着微加工技术的不断进步，微流控芯片在生物分析中的优势愈显突出，在疾病诊断、药物筛选和细胞分子生物学研究等多个领域里显示出巨大的发展潜力和应用价值。在生物分析领域，捕获筛所采用的高分子聚合物主要有二甲基硅氧烷（PDMS）和聚乙烯（PC）等，其中PDMS因具有良好的生物相容性、光透性和易加工制作等特点，成为最长用的材料之一。然而，现有的捕获筛对生物样本中的蛋白质等生物大分子、细菌和细胞等物质易发生非特异性吸附，影响芯片的生物分析效能。且聚合物表面能量低，缺乏功能化反应所需要的活性基团，捕获效率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于捕获生物分子、细胞或细菌的捕获筛，该捕获筛具有较高的捕获效率。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种用于捕获生物分子、细胞或细菌的捕获筛，包括基体层、形成于所述基体层上的保护层及形成于所述保护层上的高分子层，所述高分子层的原料包括：聚乙烯醇和/或聚乙二醇；透明质酸；羟乙基纤维素；琼脂糖和/或葡聚糖。进一步地，所述高分子层的原料还包括降解液。添加有降解液的高分子层能够进行快速降解，实现捕获物的“无损”脱附及再培养。进一步地，所述高分子层的原料还包括丙烯醇、海藻酸钠、聚乳酸、聚酰胺、壳聚糖中的至少一种。更进一步地，所述降解液选自透明质酸酶、纤维素酶中的一种或两种的组合。优选地，所述高分子的原料包括质量比例为3-10:8-15:0.1-6:4-12:4-18:0.5-5:10-20的聚乙烯醇和聚乙二醇和丙烯醇中的一种或两种的混合物、透明质酸、海藻酸钠、羟乙基纤维素、聚乳酸、聚酰胺、琼脂糖和葡聚糖和壳聚糖中的一种或两种的混合物。优选地，所述高分子的原料包括质量比例为3-10:8-15:0.1-6:4-12:4-18:0.5-5:10-20:0.1-6的聚乙烯醇和聚乙二醇和丙烯醇中的一种或两种的混合物、透明质酸、海藻酸钠、羟乙基纤维素、聚乳酸、聚酰胺、琼脂糖和葡聚糖和壳聚糖中的一种或两种的混合物、降解液，所述降解液选自透明质酸酶、纤维素酶中的一种或两种的组合。进一步地，所述高分子层的原料还包括支化聚合物，支化聚合物与高分子层的其他原料形成交联网络结构，进一步提高了捕获效率。且能够增加捕获物的种类，如抗体、抗原、适配体、蛋白质或其组合。更进一步地，所述支化聚合物选自聚丙烯酰胺、丙烯酰胺、聚醚胺、聚酰胺-胺、聚酯酰胺、聚（酰胺-酯）、聚苯醚、聚乙二醇中的一种或多种的组合。进一步地，所述捕获筛还包括形成于所述高分子层上的支化聚合物层。能够增加捕获物的种类，如抗体、抗原、适配体、蛋白质或其组合。更进一步地，所述支化聚合物层的原料选自聚丙烯酰胺、丙烯酰胺、聚醚胺、聚酰胺-胺、聚酯酰胺、聚（酰胺-酯）、聚苯醚、聚乙二醇中的一种或多种的组合。进一步地，所述基体层的材料为不锈钢；所述保护层的材料为贵金属或其合金。本专利技术提供的捕获筛，通过在保护层表面覆着上可降解高分子聚合物层，采用聚乙二醇、聚乙烯醇、透明脂、透明质酸、海藻酸钠、羟乙基纤维素、聚乳酸、聚酰胺、琼脂糖或葡聚糖或壳聚糖等进行聚合，活化材料表面，使得高分子材料膜具有很好的亲水性。本专利技术在共聚物中加入降解液，在洗脱目标分子阶段能够实现“无损”洗脱或再培养。一方面提高了目标分子的捕获效率，另一方面在高分子材料中添加降解液，提高了目标捕获物的洗脱效率。本专利技术采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：通过在保护层表面覆着上高分子聚合物涂层，引入聚乙二醇和/或聚乙烯醇、透明质酸、羟乙基纤维素、聚乳酸、聚酰胺、琼脂糖和/或葡聚糖等进行聚合，活化材料表面，使得高分子材料膜具有很好的亲水性提高了目标分子的捕获效率（可达93%以上）。高分子材料制成的捕获芯片材料价格低、易加工，适于工业大量生产，样品试剂消耗少，可以根据生化分析的需要进行各种生物化学改性，满足生化分析的需要，能够根据配比情况能够满足微流控芯片的工艺需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术的一种捕获筛的截面示意图；图2是根据本专利技术的另一种捕获筛的截面示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。实施例1本实施例提供一种捕获筛，其能够用于微流控芯片中捕获生物样本中的分子（尤其是生物大分子）、细胞和细菌等物质。图1示出了该捕获筛的局部截面图。参照图1所示，所述捕获筛由基材层1、保护层2、高分子层3、支化聚合物层4及功能材料层（图中未示出）组成。当包含生物分子、细菌或细胞的流体流过捕获筛时，捕获筛将捕获物通过物理作用固定在捕获筛上，达到捕获的目的。基材层1的材料为不锈钢，其上形成有多个微米级的供流体通过的孔道，孔道的孔径为微米级，各孔道相互平行或并列。保护层2形成于基材层1上，如覆盖在基材层1的外表面上，具体为覆盖形成于各孔道的孔壁上。保护层2为金属保护层，其材料为贵金属或其合金，具体为金、镍、铁等贵金属或其合金。高分子层3形成于保护层2上，如覆盖在保护层2的外表面上。高分子层3的原料包括：聚乙烯醇、聚乙二醇、丙烯醇中的一种或多种的混合物，透明质酸，海藻酸钠，羟乙基纤维素，聚乳酸，聚酰胺，琼脂糖、葡聚糖、壳聚糖中的一种或多种的组合等，其由上述材料的一种或多种的混合物。该高分子层的原料还包括降解液，降解液选自透明质酸酶、纤维素酶中的一种或两种的组合。支化聚合物层4形成于高分子层3上，如覆盖在高分子层3的外表面上。支化聚合物层4的原料选自聚丙烯酰胺、丙烯酰胺、聚醚胺、聚酰胺、聚酯酰胺、聚（酰胺-酯）、聚苯醚、聚乙二醇中的一种或多种的组合。功能材料层形成于支化聚合物层4上，具体包括耦合至支化聚合物层4上的捕获物，如抗体、噬菌体等。上述捕获筛的制备方法如下：步骤1、基体层制备：提供不锈钢，在不锈钢上形成多个平行的微米级流体孔道，形成筛状结构，得到具有微米级流体孔道的不锈钢基体层；步骤2、镀层（即所述保护层）制备：采用物理气相沉积（PVD）或化学气相沉积（CVD）方法在基体层的各本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于捕获生物分子、细胞或细菌的捕获筛，包括基体层、形成于所述基体层上的保护层及形成于所述保护层上的高分子层，其特征在于：所述高分子层的原料包括：聚乙烯醇和/或聚乙二醇；透明质酸；羟乙基纤维素；琼脂糖和/或葡聚糖。

【技术特征摘要】
1.一种用于捕获生物分子、细胞或细菌的捕获筛，包括基体层、形成于所述基体层上的保护层及形成于所述保护层上的高分子层，其特征在于：所述高分子层的原料包括：聚乙烯醇和/或聚乙二醇；透明质酸；羟乙基纤维素；琼脂糖和/或葡聚糖。2.根据权利要求1所述的捕获筛，其特征在于：所述高分子层的原料还包括丙烯醇、海藻酸钠、聚乳酸、聚酰胺、壳聚糖中的至少一种。3.根据权利要求1所述的捕获筛，其特征在于：所述高分子层的原料还包括降解液。4.根据权利要求3所述的捕获筛，其特征在于：所述降解液选自透明质酸酶、纤维素酶中的一种或两种的组合。5.根据权利要求1所述的捕获筛，其特征在于：所述高分子层的原料还包括支化聚合物。6.根据权利要求5所述的捕获筛，其特征在于：所述支化聚合物选自聚丙烯酰胺、丙烯酰胺、聚醚胺、聚酰胺-胺、聚酯酰胺、聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜菁，方欣，
申请(专利权)人：昆山汇先医药技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32