一种增强荧光环氧修饰基片的制备方法、微阵列芯片及其应用技术

本发明专利技术公开了一种增强荧光环氧修饰基片的制备方法、微阵列芯片及其应用，所述制备方法步骤为：S1.将基底依次置于二氧化钛溶胶

【技术实现步骤摘要】
一种增强荧光环氧修饰基片的制备方法、微阵列芯片及其应用


[0001]本专利技术涉及微阵列芯片制备
，尤其涉及一种增强荧光环氧修饰基片的制备方法、微阵列芯片及其应用。

技术介绍

[0002]微阵列技术作为一种高通量、低用量的多指标蛋白检测手段，在疾病诊断、疗效评估、病理研究等领域有着广泛的应用。然而传统的微阵列技术灵敏度不足，限制了该技术的应用于推广。
[0003]为了弥补这一点，领域内研究了多种增强方案。主要分为化学生物增强(主要依靠酶的催化放大效应)和物理增强。其中物理增强相较于化学生物增强有着操作步骤简单，即时增强、耗时少等特点。物理增强主要通过加工特殊的微阵列基底实现，常用的手段是在基底上加工出金、银等金属纳米结构，通过金属纳米结构产生的等离激元效应对吸附在上面的荧光分子进行增强。然而这种手段涉及到微纳结构的大面积加工制备，通常会用到光刻、刻蚀、沉积等一系列与半导体相关的工艺手段以及匹配的洁净室或车间，这会使得生产成本急剧增加。另一方面，金属微纳结构的增强并不是整个基底表面的均匀增强，只有在微纳结构附近吸附的荧光分子才能够得到增强，这使得在检测低浓度物质时，重现性会变得非常差。
[0004]而另一种增强手段，反射干涉式增强也能够起到相同的增强作用。不管是金纳米结构还是反射干涉式增强，都是调控电磁场强度来增强荧光分子信号。不同点在于，金属纳米结构的增强是局域型的，电磁场的调控只发生在金属纳米结构周围，吸附在非结构区域的分子无法享受增强效果。而反射干涉式增强是整个平面都得到增强，所以更佳均匀，重现性更好。反射干涉型增强主要通过布拉格镜的方式来实现，布拉格镜主要是由一高一低两种折射率介质，交替沉积形成的周期型薄膜结构组成。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了提出一种增强荧光环氧修饰基片的制备方法、微阵列芯片及其应用，以至少解决现有技术中存在的诸多缺陷之一。
[0006]鉴于此，本专利技术的方案为：
[0007]一种增强荧光环氧修饰基片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0008]S1.将基底依次置于二氧化钛溶胶
‑
凝胶溶液中浸渍提拉并烘干覆膜；
[0009]S2.再置于二氧化硅溶胶
‑
凝胶溶液中浸渍提拉并烘干覆膜；
[0010]S3.交替重复步骤S1、S2后，再于氧化硅以及环氧活性基团的溶胶
‑
凝胶中浸渍、烘干得到增强荧光环氧修饰基片。
[0011]本专利技术中，所述二氧化钛溶胶
‑
凝胶溶液将钛酸四丁酯于溶剂中滴加酸性催化剂和水，搅拌下水解聚合得到；所述二氧化硅溶胶
‑
凝胶溶液氧化硅将正硅酸四已酯于溶剂中
滴加酸性催化剂和水，搅拌下水解聚合得到。
[0012]进一步的，上述二氧化钛溶胶
‑
凝胶溶液制备方法中，以总体系的体积比计，所述钛酸四丁酯的用量范围为5
‑
15％；所述水的用量范围为0.1
‑
5％，酸性催化剂的用量为0.5
‑
5％，酸性催化剂的浓度为1mol/L。
[0013]进一步的，上述二氧化硅溶胶
‑
凝胶溶液制备方法中，以总体系的体积比计，所述正硅酸四已酯的用量范围为5
‑
15％；所述水的用量范围为2
‑
15％，酸性催化剂的用量为0.1
‑
5％，酸性催化剂的浓度为1mol/L。
[0014]本专利技术中，所述步骤S1提拉速度为200
‑
3000μm/s。
[0015]本专利技术中，所述步骤S2提拉速度为200
‑
4000μm/s。
[0016]一种荧光增强微阵列芯片，包括以上所述制备方法得到的增强荧光环氧修饰基片，以及吸附在基片上呈阵列分布的生物分子。
[0017]上述荧光增强微阵列芯片中，所述增强荧光环氧修饰基片表面涂覆有交替的二氧化钛膜及二氧化硅膜，二氧化钛层膜厚为50
‑
90nm，二氧化硅膜厚为70
‑
120nm。
[0018]作为优选，上述荧光增强微阵列芯片中，所述二氧化钛膜为4层，二氧化硅膜为3层；或所述二氧化钛膜为5层，二氧化硅膜为4层；或所述二氧化钛膜为6层，二氧化硅膜为5层。
[0019]本专利技术还提供以上所述荧光增强微阵列芯片在荧光扫描定量检测目标分子中的应用，如基于抗原和抗体的结合、核酸分子的碱基互补作用等生物分子之间的亲和作用力来定量检测目标蛋白及核酸分子。
[0020]相比现有技术，本专利技术的有益效果包括但不限于：
[0021]1.本专利技术所述荧光增强环氧基片相比于现有技术光刻、刻蚀、沉积等方法制备成本低，工艺简单，稳定可靠，适用于大规模生产的荧光增强环氧微阵列生物芯片，进一步推广了微阵列技术在临床检测中的应用。
[0022]2.本专利技术所述荧光增强环氧基片通过浸渍提拉的方式使得基片表面均匀涂覆；此外，所得荧光增强微阵列芯片用于定量检测的性能显著高于浸泡修饰的环氧基片，且最高10倍于商业化芯片，能够提供优异的检测灵敏度和更低的检测限。
附图说明
[0023]图1为本专利技术所述增强荧光环氧修饰基片的制备流程示意图。
[0024]图2为本专利技术所述增强荧光环氧修饰基片SEM图。
[0025]图3为本专利技术所述增强荧光环氧基修饰基片1
‑
8应用于抗体检测时的荧光扫描结果。
[0026]图4为本专利技术所述增强荧光环氧基修饰基片1
‑
8应用于抗体检测时的荧光强度结果。
[0027]图5为本专利技术所述增强荧光环氧基修饰基片4与商业化基片应用于抗体检测时的荧光扫描对照结果。
[0028]图6为本专利技术所述增强荧光环氧基修饰基片4、8
‑
10与商业化基片应用于抗体检测时的荧光强度对照结果。
[0029]图7为本专利技术所述增强荧光环氧基修饰基片4与商业化基片应用于VEGF抗原检测
时灵敏度比对结果。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术。
[0031]本专利技术为克服现有技术采用化学及物理方法的缺陷，提出鉴于此，本专利技术的目的是提供一种能够增强荧光信号的多层膜布拉格镜微阵列基片制备方法，该方法通过浸渍提拉溶胶凝胶溶液，在基片上交替沉积高折射率和低折射率的介质薄膜，形成高质量的布拉格镜，然后该基底表面再经过环氧修饰后得到增强荧光微阵列基底。所述高折射率薄膜为氧化钛，所述低折射率薄膜为氧化硅；相较于半导体工艺加工的金纳米结构方法，该方法极大的降低了成本、制造步骤以及时间，同时增强荧光基底的重现性更好。
[0032]所述的，高折射率薄膜采用二氧化钛溶胶
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强荧光环氧修饰基片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.将基底依次置于二氧化钛溶胶
‑
凝胶溶液中浸渍提拉并烘干覆膜；S2.再置于二氧化硅溶胶
‑
凝胶溶液中浸渍提拉并烘干覆膜；S3.交替重复步骤S1、S2后，再于氧化硅以及环氧活性基团的溶胶
‑
凝胶中浸渍、烘干得到增强荧光环氧修饰基片。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化钛溶胶
‑
凝胶溶液将钛酸四丁酯于溶剂中滴加酸性催化剂和水，搅拌下水解聚合得到；所述二氧化硅溶胶
‑
凝胶溶液将正硅酸四已酯于溶剂中滴加酸性催化剂和水，搅拌下水解聚合得到。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，以总体系的体积比计，所述钛酸四丁酯的用量范围为5
‑
15％；所述水的用量范围为0.1
‑
5％，酸性催化剂的用量为0.5
‑
5％，酸性催化剂的浓度为1mol/L。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，以总体系的体积比计，所述正硅酸四已酯的用量范围为5
‑
15％；所述水的用量范围为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大霄，陈玉珠，刘亚飞，徐红星，
申请(专利权)人：北京康敏生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：