用于特异性靶向及高效结合的硅的表面修饰的方法技术

公开一种用于特异性靶向及高效结合的多个硅的表面修饰方法。即，提供多种表面附着的微米柱阵列及多种官能化所述多个表面附着的微米柱阵列的方法，以用于靶向特异性分析物捕获。例如，提供一种基于一微流体流动池结构的多个微米柱阵列处理平台，所述微流体流动池结构包括一反应(或分析)室。所述方法利用所述多个微米柱阵列处理平台，所述多个微米柱阵列处理平台包括在所述反应(或分析)室的至少一表面上的多个表面附着的微米柱阵列的一设置。官能化所述多个表面附着的微米柱阵列的方法包括一或多个步骤，其中使用一或多个官能化剂的掺入来提供用于靶向特异性分析物捕获的一微米柱阵列表面。在一实例中，所述微米柱阵列表面官能化程序包括提供一结合系统，其中所述结合系统包括用于结合一靶向特异性捕获剂的一通用结合剂及一连接剂。通用结合剂及一连接剂。通用结合剂及一连接剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于特异性靶向及高效结合的硅的表面修饰的方法


[0001]目前公开的标的一般涉及多个生物材料的加工，且更具体地涉及针对特定性靶向及高效结合的硅的表面修饰的方法；即，用于高效捕获一靶分析物的表面修饰的方法。

技术介绍

[0002]多个微流体装置可包括一或多个活性表面，其可为例如在一反应室中用于捕获一生物流体中的靶分析物的表面附着的多个微米柱阵列。示例性多个微流体装置包括美国专利第9,238,869号及第9,612,185号中所描述的彼等，此二篇专利的名称皆为“使用致动的表面附着的柱阵列以评估生物流体流变学的方法及系统”，其涉及使用致动的表面附着的柱阵列以评估生物流体流变学的方法、系统及计算机可读介质
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用于评估生物流体流变学的附加帖子。根据一方面，一种用于测试一生物流体样本的特性的方法包括步骤：将所述样本放置在一微米柱阵列上，所述微米柱阵列具有从一基板向外延伸的多个微米柱阵列，其中各个微米柱阵列包括连接至所述基板的一近端及与所述近端相对的一远端，以及在所述微米柱阵列附近产生一致动力以致动所述多个微米柱阵列，从而迫使至少一些微米柱阵列展现运动。所述方法进一步包括步骤：响应所述致动力检测至少一微米柱阵列的运动，以及基于所检测的所述微米柱阵列中的至少一者的运动，确定所述样本的一特性。
[0003]尽管诸如上述彼等的多个微流体装置是已知的，但是仍存在相当大的与在一微流体装置的所述反应室内的一或多个活性表面(例如，表面附着的微米柱阵列)上提供多个靶向特异性结合特性相关的成本及复杂性。因此，需要新的方法来简化在用于捕获在一生物流体中的靶分析物的一微流体装置中提供多个靶向特异性结合特性的所述程序。

技术实现思路

[0004]为了全部或部分地解决上述问题及/或本领域技术人员可能已经观察到的其他问题，本公开提供如下文所述的通过实例所描述的组合物及方法。
[0005]在一方面，提供一种用于官能化多个表面附着的微米柱阵列的方法，以产生用于靶向特异性分析物捕获的一微米柱阵列表面，所述方法包括步骤：
[0006](a)提供一微米柱阵列处理平台，其中所述微米柱阵列处理平台包括多个微米柱阵列，所述多个微米柱阵列包括一硅基材料；以及
[0007](b)将一或多个官能化剂掺入所述多个微米柱阵列的所述硅基材料中；从而产生用于靶向特异性分析物捕获的所述微米柱阵列表面。
[0008]在一些方面，步骤1(b)包括步骤：提供用于结合一靶向特异性捕获剂的一结合系统，其中所述结合系统包括一通用结合剂及一连接剂。
[0009]在其他方面，所述通用结合剂是生物素，以及所述连接剂是一抗生物素蛋白，且其中所述靶向特异性捕获剂是一生物素偶联物。在一些方面，所述抗生物素蛋白是一抗生物素蛋白、链霉抗生物素蛋白或中性抗生物素蛋白。在一些方面，所述生物素偶联物是一生物素化抗体(Ab)。
[0010]在一些方面，步骤1(b)包括步骤：部分地或完全地官能化所述多个表面附着的微米柱阵列。
[0011]在其他方面，部分地或完全地官能化所述多个表面附着的微米柱阵列包括步骤：将一或多个官能化剂锚定至所述多个微米柱阵列的所述硅基材料中。在其他方面，将所述一或多个官能化剂锚定至所述多个微米柱阵列的所述硅基材料中的步骤包括：接枝、键结，及/或物理吸收。在其他方面，部分地或完全地官能化所述多个表面附着的微米柱阵列的步骤包括步骤：提供所述一或多个官能化剂，使得所述一或多个官能化剂位于所述多个微米柱阵列的所述表面的顶部。在其他方面，所述多个微米柱阵列的所述硅基材料包括PDMS。在其他方面，所述多个微米柱阵列的所述硅基材料包括一或多个胺官能团，其中所述胺官能团为随后添加所述一或多个官能化剂提供一锚定点。在其他方面，所述一或多个官能化剂包括一结合剂及/或一阻断剂。在其他方面，一通用结合剂是添加至所述多个微米柱阵列的所述硅基材料中。在其他方面，所述通用结合剂包括一含有生物素的试剂。在其他方面，所述结合剂是一经修饰的脂质，所述经修饰的脂质包括一生物素结合基团。在其他方面，所述结合剂是1,2
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二油酰基
‑
sn
‑
甘油
‑3‑
磷酸乙醇胺
‑
N
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(生物素酰基)(Bio Dope)(1,2
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dioleoyl
‑
sn
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glycero
‑3‑
phosphoethanolamine
‑
N
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(biotinyl)(Bio Dope))。在其他方面，所述硅基材料包括一聚合物基体，且其中一膨胀剂用于使所述聚合物基体膨胀。在其他方面，所述膨胀剂被移除，从而使所述官能化剂缠结并锚定在所述聚合物基质中。
[0012]在其他方面，所述方法进一步包括步骤：
[0013](c)将所述多个表面附着的微米柱阵列上的多个官能团与一硅烷化试剂反应，以形成多个含有胺的基团，从而产生多个经胺修饰的微米柱阵列；以及
[0014](d)引起一交联化学反应，以将所述一或多个官能化剂添加至所述多个经胺修饰的微米柱阵列的所述表面。
[0015]在其他方面，所述硅烷化试剂包括3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷(3
‑
aminopropyltriethoxysilane,APTES)及/或3
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缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(3
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glycidyloxypropyltrimethoxysilane,GOPTS)。在其他方面，步骤(d)包括使用N
‑
羟基琥珀酰亚胺酯(N
‑
hydroxysuccinimide ester,NHS)及/或1
‑
乙基
‑3‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺(1
‑
ethyl
‑3‑
(3
‑
dimethylaminopropyl)carbodiimide,EDAC)。在其他方面，步骤(d)包括步骤：使用点击化学以将所述官能化剂结合至所述多个微米柱阵列的所述表面。在其他方面，步骤(d)包括使用包括一官能化剂的一硅烷化剂。在其他方面，所述包括一官能化剂的所述硅烷化剂包括硅烷聚乙二醇(silane polyethylene glycol，硅烷聚乙二醇)。在其他方面，所述官能化剂包括一结合基团，且进一步其中所述结合基团是一生物素，从而所述官能化剂包括硅烷聚乙二醇生物素(polyethylene glycol biotin，硅烷聚乙二醇生物素)。在其他方面，步骤(d)包括步骤：使用一等离子体活化程序来产生多个反应性基团，所述多个反应性基团可用于将所述官能化剂锚定至所述多个微米柱阵列的所述表面。在其他方面，所述多个反应性基团包括多个羟基。在其他方面，步骤(d)包括步骤：钝化所述多个微米柱阵列的所述表面，其中钝化所述多个微米柱阵列的所述表面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于官能化多个表面附着的微米柱阵列的方法，以产生用于靶向特异性分析物捕获的一微米柱阵列表面，其特征在于：所述方法包括步骤：(a)提供一微米柱阵列处理平台，其中所述微米柱阵列处理平台包括多个微米柱阵列，所述多个微米柱阵列包括一硅基材料；以及(b)将一或多个官能化剂掺入所述多个微米柱阵列的所述硅基材料中；从而产生用于靶向特异性分析物捕获的所述微米柱阵列表面。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1(b)包括步骤：提供用于结合一靶向特异性捕获剂的一结合系统，其中所述结合系统包括一通用结合剂及一连接剂。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述通用结合剂是生物素，以及所述连接剂是一抗生物素蛋白，且其中所述靶向标特异性捕获剂是一生物素偶联物。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述抗生物素蛋白是一抗生物素蛋白、链霉抗生物素蛋白或中性抗生物素蛋白。5.如权利要求3至4中任一项所述的方法，其特征在于：所述生物素偶联物是一生物素化抗体。6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤1(b)包括步骤：部分地或完全地官能化所述多个表面附着的微米柱阵列。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：部分地或完全地官能化所述多个表面附着的微米柱阵列包括步骤：将一或多个官能化剂锚定至所述多个微米柱阵列的所述硅基材料中。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述将所述一或多个官能化剂锚定至所述多个微米柱阵列的所述硅基材料中的步骤包括：接枝、键结，及/或物理吸收。9.如权利要求6所述的方法，其特征在于：部分地或完全地官能化所述多个表面附着的微米柱阵列的步骤包括步骤：提供所述一或多个官能化剂，使得所述一或多个官能化剂位于所述多个微米柱阵列的所述表面的顶部。10.如权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于：所述多个微米柱阵列的所述硅基材料包括PDMS。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：所述多个微米柱阵列的所述硅基材料包括一或多个胺官能团，其中所述胺官能团为随后添加所述一或多个官能化剂提供一锚定点。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：所述一或多个官能化剂包括一结合剂及/或一阻断剂。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：一通用结合剂是添加至所述多个微米柱阵列的所述硅基材料中。14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：所述通用结合剂包括一含有生物素的试剂。15.如权利要求12所述的方法，其特征在于：所述结合剂是一经修饰的脂质，所述经修饰的脂质包括一生物素结合基团。16.如权利要求15所述的方法，其特征在于：所述结合剂是1,2
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二油酰基
‑
sn
‑
甘油
‑3‑
磷酸乙醇胺
‑
N
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(生物素酰基)(Bio Dope)。17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述硅基材料包括一聚合物基体，且其中
一膨胀剂用于使所述聚合物基体膨胀。18.如权利要求17所述的方法，其特征在于：所述膨胀剂被移除，从而使所述官能化剂缠结并锚定在所述聚合物基质中。19.如权利要求1至18中任一项所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括步骤：(c)将所述多个表面附着的微米柱阵列上的多个官能团与一硅烷化试剂反应，以形成多个含有胺的基团，从而产生多个经胺修饰的微米柱阵列；以及(d)引起一交联化学反应，以将所述一或多个官能化剂添加至所述多个经胺修饰的微米柱阵列的所述表面。20.如权利要求19所述的方法，其特征在于：所述硅烷化试剂包括3
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氨基丙基三乙氧基硅烷及/或3
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缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷。21.如权利要求19或20所述的方法，其特征在于：步骤(d)包括使用N
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羟基琥珀酰亚胺酯及/或1
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乙基
‑3‑
(3
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二甲基氨基丙基)碳二亚胺。22.如权利要求19所述的方法，其特征在于：步骤(d)包括步骤：使用点击化学以将所述官能化剂结合至所述多个微米柱阵列的所述表面。23.如权利要求19所述的方法，其特征在于：步骤(d)包括使用包括一官能化剂的一硅烷化剂。24.如权利要求23所述的方法，其特征在于：所述包括一官能化剂的所述硅烷化剂包括硅烷聚乙二醇。25.如权利要求24所述的方法，其特征在于：所述官能化剂包括一结合基团，且进一步其中所述结合基团是一生物素，从而所述官能化剂包括硅烷聚乙二醇生物素。26.如权利要求19所述的方法，其特征在于：步骤(d)包括步骤：使用一等离子体活化程序来产生多个反应性基团，所述多个反应性基团可用于将所述功能化剂锚定至所述多个微米柱阵列的所述表面。27.如权利要求26所述的方法，其特征在于：所述多个反应性基团包括多个羟基。28.如权利要求19所述的方法，其特征在于：步骤(d)包括步骤：钝化所述多个微米柱阵列的所述表面，其中钝化所述多个微米柱阵列的所述表面的步骤包括步骤：使多个未结合的胺基团与一阻断剂反应。29.如权利要求19所述的方法，其特征在于：步骤(d)包括步骤：钝化所述多个微米柱阵列的所述表面，其中钝化所述多个微米柱阵列的所述表面的步骤包括步骤：将一阻断剂掺入用于制造所述多个微米柱阵列的所述硅基材料中。30.如权利要求28或29所述的方法，其特征在于：所述阻断剂是选自由以下所组成的群组：聚乙二醇；聚环氧乙烷；脂质；牛血清白蛋白；聚丙烯；聚四氟乙烯。31.如权利要求28或29所述的方法，其特征在于：进行一第一次官能化反应，以在所述经修饰的多个微米柱阵列的所述表面添加一通用结合剂。32.如权利要求30所述的方法，其特征在于：一第一官能化试剂的一溶液是经由多个流体端口流入所述反应室或直接地流入所述间隙。33.如权利要求32所述的方法，其特征在于：所述第一官能化试剂是一聚乙二醇化胺反应性生物素试剂(N
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羟基琥珀酰亚胺酯)
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聚乙二醇
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生物素。34.如权利要求33所述的方法，其特征在于：所述聚乙二醇间隔臂被配置作为一瓶刷聚
合物，所述瓶刷聚合物限制接近所述多个微米柱阵列的所述表面，从而减少与所述多个微米柱阵列的所述表面的非特异性结合。35.如权利要求33所述的方法，其特征在于：使用所述第一官能化试剂及多个反应条件，足以在所述多个微米柱阵列的所述表面上提供多个聚乙二醇
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生物素结合位点的一密度，所述密度足以随后高效捕获一靶分析物，以进行所述第一官能化反应。36.如权利要求35所述的方法，其特征在于：所述第一官能化试剂是一聚乙二醇化胺反应性生物素试剂，且其中所述试剂与所述多个经修饰的微米柱阵列的多个表面上的多个胺基团反应，以形成多个稳定的酰胺键。37.如权利要求36所述的方法，其特征在于：所述聚乙二醇间隔物的所述链长被选择为向所述末端结合的生物素基团提供足够的移动性。38.如权利要求33所述的方法，其特征在于：所述聚乙二醇间隔臂被配置为具有介于500与5000之间的一分子量。39.如权利要求33所述的方法，其特征在于：所述阻断的聚乙二醇分子的所述链长被选择为足够短于所述聚乙二醇
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生物素结合剂的所述链长，以允许在所述聚乙二醇臂的所述末端处的所述生物素结合基团的移动性。40.一种微米柱阵列处理平台，其特征在于：所述微米柱阵列处理平台包括一硅基材料，且被配置用于进行如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰伊，
申请(专利权)人：紫荆实验室公司，
类型：发明
国别省市：