化合物修饰的芯片及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种化合物修饰的芯片及其制备方法和应用。所述化合物修饰的芯片，包括：接枝有氨基的基底，所述氨基为伯氨基或仲氨基；以及经所述氨基接枝于所述基底之上的第一化合物；所述第一化合物具有如下所示结构特征。该芯片可以用于三代单分子荧光测序，也可以用于二代测序。于二代测序。于二代测序。

【技术实现步骤摘要】
化合物修饰的芯片及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及核酸检测
，特别是涉及一种化合物修饰的芯片及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着大健康和精准医疗等领域的快速发展，核酸检测技术的迭代和进步受到越来越多的关注。其中，核酸检测芯片及其相关技术，包括芯片表面的目标核酸的捕获、在芯片上进行特定的分子生物学反应、DNA核酸序列的测定等，是决定核酸检测技术性能和应用范围的关键因素。
[0003]在基于芯片检测实现核酸序列测定(测序)的技术的迭代过程中，主要发展形成了一代Sanger测序，二代测序，三代或四代的单分子测序。
[0004]由于不同测序技术对于芯片表面的生化反应性能、引物修饰密度等有着各自特定的要求，因此对于每一种测序技术或测序平台，都需要开发和设计特定的芯片。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种化合物修饰的芯片，该芯片可以用于三代单分子荧光测序，也可以用于二代测序。
[0006]具体技术方案如下：
[0007]一种化合物修饰的芯片，包括：
[0008]接枝有氨基的基底，所述氨基为伯氨基或仲氨基；以及
[0009]经所述氨基接枝于所述基底之上的第一化合物；所述第一化合物具有如下所示结构特征：
[0010][0011]其中，R1、R2分别独立选自：-OH或C1～C5烷氧基；
[0012]n为1或2。
[0013]在其中一个实施例中，R1、R2分别独立选自：-OH、-OCH3或-OCH2CH3。
[0014]在其中一个实施例中，所述第一化合物选自如下化合物中的一种：
[0015][0016]在其中一个实施例中，所述氨基来自氨基硅烷、聚赖氨酸、聚鸟氨酸、壳聚糖、聚酰
胺-胺树枝状大分子、聚丙烯酰胺和聚乙烯亚胺化合物中的至少一种。
[0017]在其中一个实施例中，所述氨基来自氨基硅烷，所述接枝有氨基的基底包括基材层以及接枝于所述基材层之上的所述氨基硅烷。
[0018]在其中一个实施例中，所述氨基硅烷选自(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷和氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
[0019]在其中一个实施例中，所述接枝有氨基的基底包括基材层、接枝于所述基材层之上的硅烷和接枝于所述硅烷的第一聚合物；所述硅烷选自环氧基硅烷、烯基硅烷和炔基硅烷中的至少一种；所述第一聚合物的至少一个结构单元包含所述氨基。
[0020]在其中一个实施例中，所述第一聚合物选自聚赖氨酸、聚鸟氨酸、壳聚糖、聚酰胺-胺树枝状大分子、聚丙烯酰胺和聚乙烯亚胺化合物中的至少一种。
[0021]在其中一个实施例中，所述环氧基硅烷选自3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种；
[0022]所述烯基硅烷选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷和乙烯基三异丙氧基硅烷中的至少一种；
[0023]所述炔基硅烷丙炔氧基三甲氧基硅烷和[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸2-丙炔酯中的至少一种。
[0024]在其中一个实施例中，所述芯片还包括接枝于所述第一化合物的第二化合物，所述第二化合物包含氨基。
[0025]在其中一个实施例中，所述第二化合物为氨基修饰的核苷酸序列。
[0026]在其中一个实施例中，所述第二化合物为至少一个结构单元包含氨基的聚合物。
[0027]在其中一个实施例中，所述芯片还包含通过连接基团与所述聚合物接枝的核苷酸序列。
[0028]在其中一个实施例中，所述连接基团的分子结构中包含第一连接基团和第二连接基团；所述第一连接基团与所述核苷酸序列键合，所述第二连接基团经所述聚合物包含的所述氨基接枝于所述聚合物。
[0029]在其中一个实施例中，所述第二连接基团选自-NHS基团、环氧基团和异氰酸酯基团中的至少一种。
[0030]在其中一个实施例中，所述核苷酸序列修饰有基团-DBCO或基团-N3；所述第一连接基团选自基团-DBCO或基团-N3；所述键合的方式为基团-DBCO与基团-N3间的共价键合。
[0031]在其中一个实施例中，所述聚合物选自聚赖氨酸、聚鸟氨酸、壳聚糖、聚酰胺-胺树枝状大分子、聚丙烯酰胺和聚乙烯亚胺化合物中的至少一种。
[0032]本专利技术还提供一种芯片的制备方法，包括如下步骤：
[0033](1)获取接枝有氨基的基底，所述氨基为伯氨基或仲氨基；
[0034](2)将第一化合物接枝于所述氨基；
[0035]所述第一化合物具有如下所示结构特征：
[0036][0037]其中，R1、R2分别独立选自：-OH或C1～C5烷氧基；
[0038]n为1或2。
[0039]在其中一个实施例中，R1、R2分别独立选自：-OH、-OCH3或-OCH2CH3。
[0040]在其中一个实施例中，所述第一化合物选自如下化合物中的一种：
[0041][0042]在其中一个实施例中，所述接枝是在室温条件下反应3h～5h。
[0043]在其中一个实施例中，所述氨基来自氨基硅烷、聚赖氨酸、聚鸟氨酸、壳聚糖、聚酰胺-胺树枝状大分子、聚丙烯酰胺和聚乙烯亚胺化合物中的至少一种。
[0044]在其中一个实施例中，所述氨基来自氨基硅烷，所述接枝有氨基的基底包括基材层以及接枝于所述基材层之上的所述氨基硅烷。
[0045]在其中一个实施例中，所述氨基硅烷选自(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷和氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。
[0046]在其中一个实施例中，所述氨基硅烷通过在室温条件下反应1h～8h接枝于所述基材层之上。
[0047]在其中一个实施例中，所述接枝有氨基的基底包括基材层、接枝于所述基材层之上的硅烷和接枝于所述硅烷的第一聚合物；所述硅烷选自环氧基硅烷、烯基硅烷和炔基硅烷中的至少一种；所述第一聚合物的至少一个结构单元包含所述氨基。
[0048]在其中一个实施例中，所述第一聚合物选自聚赖氨酸、聚鸟氨酸、壳聚糖、聚酰胺-胺树枝状大分子、聚丙烯酰胺和聚乙烯亚胺化合物中的至少一种。
[0049]在其中一个实施例中，所述环氧基硅烷选自3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种；
[0050]所述烯基硅烷选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷和乙烯基三异丙氧基硅烷中的至少一种；
[0051]所述炔基硅烷丙炔氧基三甲氧基硅烷和[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸2-丙炔酯中的至少一种。
[0052]在其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化合物修饰的芯片，其特征在于，包括：接枝有氨基的基底，所述氨基为伯氨基或仲氨基；以及经所述氨基接枝于所述基底之上的第一化合物；所述第一化合物具有如下所示结构特征：其中，R1、R2分别独立选自：-OH或C1～C5烷氧基；n为1或2。2.根据权利要求1所述的化合物修饰的芯片，其特征在于，R1、R2分别独立选自：-OH、-OCH3或-OCH2CH3；任选地，所述第一化合物选自如下化合物中的一种：3.根据权利要求1～2任一项所述的化合物修饰的芯片，其特征在于，所述氨基来自氨基硅烷、聚赖氨酸、聚鸟氨酸、壳聚糖、聚酰胺-胺树枝状大分子、聚丙烯酰胺和聚乙烯亚胺化合物中的至少一种；任选地，所述氨基来自氨基硅烷，所述接枝有氨基的基底包括基材层以及接枝于所述基材层之上的所述氨基硅烷；任选地，所述氨基硅烷选自(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷和氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。4.根据权利要求1～2任一项所述的化合物修饰的芯片，其特征在于，所述接枝有氨基的基底包括基材层、接枝于所述基材层之上的硅烷和接枝于所述硅烷的第一聚合物；所述硅烷选自环氧基硅烷、烯基硅烷和炔基硅烷中的至少一种；所述第一聚合物的至少一个结构单元包含所述氨基；任选地，所述第一聚合物选自聚赖氨酸、聚鸟氨酸、壳聚糖、聚酰胺-胺树枝状大分子、聚丙烯酰胺和聚乙烯亚胺化合物中的至少一种；任选地，所述环氧基硅烷选自3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷和3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种；所述烯基硅烷选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷和乙烯基三异丙氧基硅烷中的至少一种；所述炔基硅烷丙炔氧基三甲氧基硅烷和[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]氨基甲酸2-丙炔酯中的至少一种。5.根据权利要求1～2任一项所述的化合物修饰的芯片，其特征在于，所述芯片还包括
接枝于所述第一化合物的第二化合物，所述第二化合物包含氨基；任选地，所述第二化合物为氨基修饰的核苷酸序列；任选地，所述第二化合物为至少一个结构单元包含氨基的聚合物；任选地，所述芯片还包含通过连接基团与所述聚合物接枝的核苷酸序列；任选地，所述连接基团的分子结构中包含第一连接基团和第二连接基团；所述第一连接基团与所述核苷酸序列键合，所述第二连接基团经所述聚合物包含的所述氨基接枝于所述聚合物；任选地，所述第二连接基团选自-NHS基团、环氧基团和异氰酸酯基团中的至少一种；任选地，所述核苷酸序列修饰有基团-DBCO或基团-N3；所述第一连接基团选自基团-DBCO或基团-N3；所述键合的方式为基团-DBCO与基团-N3间的共价键合；任选地，所述聚合物选自聚赖氨酸、聚鸟氨酸、壳聚糖、聚酰胺-胺树枝状大分子、聚丙烯酰胺和聚乙烯亚胺化合物中的至少一种。6.一种芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)获取接枝有氨基的基底，所述氨基为伯氨基或仲氨基；(2)将第一化合物接枝于所述氨基；所述第一化合物具有如下所示结构特征：其中，R1、R2分别独立选自：-OH或C1～C5烷氧基；n为1或2；任选地，R1、R2分别独立选自：-OH、-OCH3或-OCH2CH3；任选地，所述第一化合物选自如下化合物中的一种：7.根据权利要求6所述的芯片的制备方法，其特征在于，所述氨基来自氨基硅烷、聚赖氨酸、聚鸟氨酸、壳聚糖、聚酰胺-胺树枝状大分子、聚丙烯酰胺和聚乙烯亚胺化合物中的至少一种；任选地，所述接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，孙雷，冯叠文，高锦鸿，林志峰，刘磊，陈方，
申请(专利权)人：深圳市真迈生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：