供制造生物芯片用的塑料载片制造技术

本发明专利技术有关一种表面经化学处理的塑料载片，用于在其表面上固定蛋白质、肽或小分子化合物以制造生物芯片。本发明专利技术还有关一种表面经处理的聚苯乙烯材质的塑料载片，用于在其表面上固定寡聚核苷酸或聚核苷酸以制造ＤＮＡ芯片。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种用于制造生物芯片的表面经处理的塑料载片。(2)
技术介绍
玻璃载片已被广泛地用于充作制造DNA芯片和蛋白质芯片的基材。然而，迄今玻璃载片于充作生物芯片的基材上已显现出若干缺点。首先，玻璃载片本身易碎，且于操作上需小心处理。玻璃载片的表面不易经化学处理以期能成功地固定生物性小分子化合物(诸如，植物或草药的代谢物)至该经处理的表面上以达到直接结合的目的。玻璃载片亦产生不应有的高背景信号，而可能干扰随后经标记物处理的生物芯片的分析。因此，此技术需要开发出新材料或发展出能够易于修饰或改质的材料以取代玻璃材料充作生物芯片的基材。近来，已对开发塑料载片为基材的生物芯片作出某些努力，作为此芯片基材的塑料载片不仅比玻璃载片的取得成本较低，且还可通过惯用的注射模塑法轻易地模塑成所需要的形状。WO 00/55627揭示一种用于检测标的分析物的生物芯片，它包含固定于非萤光的丙烯酸性基材上的一列生物性结合配体。WO 00/36145揭示一种制造生物芯片的方法，它包含接枝生物性探针至导电性聚合物上。EP 1026259揭示一种DNA芯片，它包含固体载体及于亲水性聚合物的存在下固定于该固体载体上的寡聚核苷酸或聚核苷酸。虽然塑料材质已被使用以制造DNA芯片，然而迄今并未成功地使用表面经处理的塑料载片以适宜的微数组的形式固定蛋白质、肽或小分子化合物至其经处理的表面上，特别是在该蛋白质、肽或小分子化合物未经修饰的情况下。此外，现有技术并未教示或建议聚苯乙烯材质的塑料载片的表面可通过利用简单的试剂以一步骤的方式加以处理，使得寡聚核苷酸或聚核苷酸能够以适宜地的微数组的形式固定在其经处理的表面上。(3)
技术实现思路
本专利技术的一目的是提供一种表面经化学处理的塑料载片，用于固定蛋白质、肽或小分子化合物至其经处理的表面上以制造生物芯片。本专利技术的另一目的是提供一种聚苯乙烯材质的表面经处理的塑料载片，用于固定寡聚核苷酸或聚核苷酸至其经处理的表面上以制造DNA芯片。根据本专利技术的一种供固定寡核苷酸用的表面经处理的聚苯乙烯材质载片，其特征在于是借助聚离胺酸的不含铵离子的中度碱性缓冲液涂覆或浸渍聚苯乙烯材质载片所制得。为进一步说明本专利技术的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本专利技术进行详细的描述。(4)附图说明图1(a)是显示已经由Cy5标记的链抗生物素蛋白探测的固定化生物素、生物素化衍生物及生物素化蛋白质的萤光强度的曲线图。图1(b)是显示已经由Cy3标记的链抗生物素蛋白探测的固定化生物素、生物素化衍生物及生物素化蛋白质的萤光强度的曲线图。图1(c)是显示经单株鼠抗DIG杂交及随后经Cy3标记的兔抗鼠1g G探测的固定化DIG衍生物的萤光强度的曲线图。图2是显示固定化经Cy3标记的糖皮质激素受体肽的萤光强度。图3(a)显示固定化经Cy3标记的DNA的萤光强度的曲线图。图3(b)是显示经Cy3标记的DNA探针处理的固定化DNA的萤光强度d的曲线图。(5)具体实施方式本专利技术揭示表面经化学处理的塑料载片，用于可直接固定蛋白质、肽或小分子化合物至其经处理的表面上以制造生物芯片。利用本专利技术的表面经化学处理的塑料载片所制造的生物芯片可用于充作标的物筛选(shotgunscreening)的平台，该标的物筛选能以标的物导向达到高效结果(highthroughput)的方式筛选出生物活性物质。本专利技术塑料载片的材料可为同聚物或共聚物，是由1种或多种单体所制备，该单体是选自乙烯，卤乙烯，丙烯，卤丙烯，丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，丁二烯，丙烯腈，原冰片烯或苯乙烯，其中苯乙烯的聚合物是适宜的。本专利技术塑料载片的材料亦可为聚碳酸酯。该塑料载片的大小是相当于微数组器或激光扫描仪所惯用的载片大小。于本专利技术中，使用塑料载片的优点是在于可使用各种不同的化学药剂以处理或修饰塑料载片的表面，使得不仅是大分子化合物(诸如蛋白质和DNA)，亦包括小分子化合物(诸如植物或草药的代谢物)可固定于该塑料载片的表面上。此优点若对照惯用的玻璃载片仅能用于固定大分子化合物(诸如蛋白质和DNA)的事实尤显得重要。另外，塑料载片可易于模制成所需要的形状，且亦具有成本低的优点。于本专利技术的较佳体系中，塑料载片是经模制以具有至少2个凹槽，使得于同一个塑料载片的凹槽中可同时进行至少2个不同的反应。每一个凹槽的深度可为相同或不同，且是介于低于0.03MM至高达0.5MM之间。另外，每一个凹槽的相对两边可分别模制栏杆以用于支撑玻璃盖，其中该玻璃盖是用于防止蒸发或损失加载至该凹槽内的溶液。于制备本专利技术的表面经化学处理的塑料载片中，是利用多官能性醛及随后浸没于提供NH2基团的前体溶液中以先期处理上述的塑料载片，使得经先期处理的塑料载片于其表面上含有具活性的胺基。该提供NH2基团的前体可为有机物或无机物，且可选自NH4OH，一级胺，二级胺或叔胺，其中该一级胺，二级胺及叔胺的脂肪族及/或芳香族部分可用于充作额外的间隔层。于该提供NH2基团的前体中，直接提供自由NH2基团的NH4OH和一级胺是适宜的。进一步，使该经先期处理的塑料载片涂覆一层充作间隔层的多官能性分子(例如，多官能性环氧化物)以制备本专利技术的表面经化学处理的塑料载片。于功能上，该多官能性环氧化物的作用是连接固定于该表面经化学处理的塑料载片上的测试样品(适宜地呈微数组的型式)中所需要的成份。该多官能性环氧化物的一端的活性环氧基是与该经先期处理的塑料载片的表面上的胺基反应，而该多官能性环氧化物的另一端的活性环氧基是吸附测试样品中所需要的成份或与其反应。具体说，测试样品中含有自由羟基，氢硫基及/或胺基的成份能与该多官能性环氧化物的另一端的活性环氧基反应以形成至少1个共价键，因而该成份能连接至该表面经化学处理的塑料载片上。该多官能性环氧化物适宜地是含有6至24个碳原子的化学链，使得所需要的成份不会直接地结合或吸附至该经先期处理的塑料载片上。该所需要的成份与本专利技术的表面经化学处理的塑料载片的结合是牢固的，甚至经严厉的脱离冲洗后亦是这样。于本专利技术中，不仅是大分子化合物(诸如蛋白质和多肽)，亦包括小分子化合物(诸如植物或草药的代谢物)皆可以均一相或不均相的方式固定于本专利技术的表面经化学处理的塑料载片的表面上。因此，制备本专利技术的表面经化学处理的塑料载片包含下列步骤取得塑料载片(适宜地含有凹槽)，利用多官能性醛及随后浸没于提供NH2基团的前体溶液(适宜地是NH4OH溶液)中以先期处理该塑料载片，及利用多官能性分子(适宜地是多官能性环氧化物)以涂覆该经先期处理的塑料载片的表面。本专利技术的表面经化学处理的塑料载片可用于制备生物芯片，其中均一相或不均相的微数组样品斑点可固定于本专利技术的表面经化学处理的塑料载片的表面上。所得到的生物芯片可用于以标的物导向的方式筛选出测试样品斑点中所需要的成份。上述的筛选方法可包含下列步骤将含有标记探针的溶液加载上述的生物芯片中以进行化学反应(其中每一个凹槽可覆盖玻璃片以防止该含有标记探针的溶液的蒸发)，及通过利用装置(例如激光扫描仪)以显影并鉴定出能与该标记探针反应或结合的样品斑点。供标记探针用的标记物可为染料或放射性物质。另外，用于杂交反应的探针可为基于已界定的分子机转而呈均一相或不均相的已知标记物，其是为，例如，拮抗诸如经选择的细胞、受体、酶或蛋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供固定寡核苷酸用的表面经处理的聚苯乙烯材质载片，其特征在于是借助聚离胺酸的不含铵离子的中度碱性缓冲液涂覆或浸渍聚苯乙烯材质载片所制得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐立伟，张素真，
申请(专利权)人：先进基因股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]