其上形成有表面处理层的玻片制造技术

本发明专利技术涉及玻片，特征在于其上形成有表面处理层，该处理层优选由金钢石、金钢石样碳或类似物质构成，并且这种玻片能在其表面携带寡核苷酸探针或类似物质；以及分析基因的方法，其特征在于通过在上述的表面形成有表面处理层的玻片上携带基因来分析这个基因。这种分析基因的方法几乎避免了其上附着有如ＤＮＡ或蛋白质等有机体样品的样点经常不清楚或难以观察的问题。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于分析有遗传分析、诊断、治疗处理等用途的基因或蛋白等生物材料的玻片；也涉及应用该玻片分析基因、蛋白、多肽等生物材料的方法。应用上述的尖头，举例来说，当想要测定DNA样品的碱基序列时，将成千上万的已研究清楚的，并且碱基序列互不相同的DNA片段附着于玻片，而使它们各自的位置也能被追踪；当荧光标记的DNA样品灌注于玻片上面时，这些DNA片段就与玻片附着的DNA片段(探针)中具有互补序列的探针进行杂交。杂交的部分作为玻片上的点能用荧光检测手段鉴定出来。因此，就能说明样品中的DNA片段的序列。用于遗传分析的玻片，由于其上特定DNA碱基序列能容易地用上述的方法鉴定出来，已经应用于遗传分析如生物基因组分析，监控基因表达、基因组错配等，和如检测致癌基因的突变的遗传诊断或者药物开发。运用上述的用于遗传分析的玻片，扩增DNA样品，并且经荧光辐射而分析判断出现在玻片上的样点。然而在目前用于遗传分析的玻片中，玻片必须经预先处理，比如在分析上述的样点之前，玻片需被洗涤，这样操作使点印的DNA片段会被洗脱下来，因此在很多情况下，这些样点不能被清楚地检测。本专利技术的目的是为了解决在遗传分析现有技术所用的玻片中荧光检测不清楚的问题。专利技术公开本专利技术的玻片的特征在于玻璃表面上形成有特殊的表面处理层，而DNA探针、蛋白、多肽等生物材料能被置于该玻璃表面上，并且通过该处理层，点印的DNA片段、蛋白、多肽等能被牢固地固定在玻片表面而不会在洗涤中被洗掉，并且经荧光辐射能产生确定的荧光点。也就是说，本专利技术的玻片的特征在于在玻璃基质表面形成于表面处理层。在这样的玻片中，上述的表面处理层优选为金钢石，金钢石样碳或碳类型材料，或是它们的混合物，或是它们的叠合层(laminating layer)。在这样的玻片中，当光波长在400nm至500nm之间时表面形成有上述金钢石样碳的玻片的光透射率优选为50％或更高。在这样的玻片中，当光波长在600nm至700nm之间时表面形成有上述金钢石样碳的玻片的光透射率优选为70％或更高。在这样的玻片中，上述表面处理层的厚度优选为1nm至1000nm。在这样的玻片中，上述的金钢石样碳优选经离子化蒸汽淀积方法在含有1到99％体积的氢气和剩余的99到1％体积的甲烷气体的混合气中制备而成。本专利技术的玻片的特征在于玻璃基质的背面形成有反射层。本专利技术的玻片的特征在于寡核苷酸片段保留在上述的表面处理层上。本专利技术的玻片的特征在于蛋白或多肽保留在上述的表面处理层上。本专利技术的玻片可用于使用这种玻片分析如基因、蛋白、多肽等生物材料的方法。作为这种表面处理层，优选被有碳类型材料如金钢石样碳(DLC)，金钢石、石墨等的那些。表面形成有碳类型材料如金钢石、金钢石样碳(DLC)、石墨等的表面处理层能牢固地捕获DNA探针。也就是说，由于碳表现有好的化学稳定性，它能抵制固定DNA探针等过程中的反应发生。其原因被认为是当探针如DNA固定在碳层上时，它能与碳形成共价键，如附图说明图1所示，而能使DNA探针牢固地固定在玻片表面上。而且，上述碳材料如金钢石样碳(DLC)、金钢石、石墨等同另一种材料，例如金属或陶瓷的混合物也可以用作表面处理层。或者，上述碳类型材料如金钢石样碳(DLC)、金钢石、石墨等与其它材料构成的薄膜叠层材料也能用作表面处理层。图1所示的被固定的探针在玻片表面几乎是竖直的，所以每单位表面积的固定密度得以增加。任何合成的金钢石、高压制成的金钢石或天然金钢石都可以用作上述表面处理层的原材料。不管它们的结构是单结晶体还是多晶体。从生产性角度看，也优选用气相合成法，如微波等离子体CVD(化学蒸汽淀积)过程，形成金钢石薄膜。或者，形成无定形的金钢石样碳薄膜作为玻璃基质上的表面处理层也是可能的，因为它与金钢石有相同的性能并且更经济。与金钢石或石墨相似，金钢石样碳由碳原子构成，并且由于它具有与金钢石相似的特性而被称为DLC。DLC的晶体结构是无定形的。碳类型的材料如石墨也可以优先用作上述的表面处理层。金钢石有规则的四面体结构，由中心碳原子和四个角碳原子构成。由于形成sp3杂化轨道，使得金钢石是极度坚硬的立方体晶体。关于碳类型材料，石墨或无定形碳为其中的例子。石墨是六角形晶体，具有通过π电子键形成的sp2杂化六角形网格层面结构。无定形碳没有确定的晶体结构，无定形碳也包括结晶程度低的微晶质碳。此外，还有根据晶体的大小或排布程度，包括从无定形碳至石墨的中间结构的碳类型材料。这些材料没有确定的修饰点。本专利技术的碳材料包括石墨或无定形碳单体，石墨与无定形碳的混合物，以及那些具有无定形碳和石墨间中间结构的材料。在本专利技术中，上述碳类型材料如金钢石、DLC、石墨等可用作表面处理层。此外，DLC薄膜、金钢石薄膜、以及碳类型薄膜的交替叠合层也可用作本专利技术的表面处理层。本专利技术的表面处理层的厚度虽没有特别的限制，但应在1-1000nm之间。厚度小于1nm的表面处理层由于太薄而不能给出均匀的层面，并且有时在玻璃基质表面产生不利的非包被部分。而另一方面，也不是优选超过1000nm的包被，因为表面处理层内的压力容易造成层面的剥离。考虑到工业生产性，表面处理层的厚度优选10nm至500nm，更优选为30至200nm。当用上述等离子体CVD过程处理时，表面处理层金钢石的形成速度可根据操作条件如反应罐内压力、偏电压(bias voltage)或基质温度等适当决定。可以控制表面处理层中的金钢石浓度，例如，当DLC薄膜经等离子体CVD处理形成时，可通过调整作为替换气体的氮气的供给，以改变烃气体源中的氢/碳比例来实现。当氮气供给提高时，DLC薄膜的氢气吸收量也增加，结果DLC中的金钢石浓度升高。相反，当氮气供应下降时，DLC薄膜的氢气吸收量也降低，结果DLC的金钢石浓度会相应下降。在玻璃基质表面形成金钢石、DLC、石墨等表面处理层时，高频等离子CVD处理，离子化蒸汽淀积处理，电弧蒸汽淀积处理，激光蒸汽淀积处理等类似工艺都可应用。在高频等离子CVD处理中，原料气体(甲烷)被产生于电极间的辉光放电以高达13-56兆赫的频率所降解，而在基质表面合成DLC薄膜。在离子化蒸汽淀积处理中，原料气体(苯)被钨丝产生的热离子(thermion)降解并离子化。DLC薄膜也可以在混合气体中以离子化蒸汽淀积处理形成，这种混合气体包含有1-99％体积的氢气和剩余的99-1％体积的甲烷气体。DLC薄膜通常是黑色，但在本专利技术的玻片中，它优先为透明的薄膜。其原因是由于本专利技术通过测定玻片表面经辐射后的荧光强度来进行基因分析，因而光透射率是必需的。本专利技术中，表面形成有表面处理层的玻片的光透射率在光波长为400-500nm(蓝光范围)时优选为50％或更大，更优选的为60％或更大。另外，当光波长为600-700nm(红光区域)时，光透射率优选为70％或更大，更优选的为75％或更大。根据上述各自光区域的光透射率，荧光标记的强度就能被测定。在生产具有这种光透射率的金钢石样碳时，比如用离子蒸气处理，提高烃气体和氢气混合气中的氢气含量会提高光透射率。上述的离子化蒸汽淀积处理是由Weissmantel等设计的DLC薄膜形成方法，其中离子源包含阴极(热纤丝)，作为反向电极的阳极栅格，和包围它们的金属圆柱筒。下面描述经本文档来自技高网...

【技术保护点】
在玻璃基质表面形成有表面处理层的玻片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹花通文，冈山浩直，冈村浩，江原啓悟，高木研一，
申请(专利权)人：东洋钢钣株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]