沉降法检测二氧化硅微球密度的方法技术

本发明专利技术涉及生物芯片技术领域，具体是一种沉降法检测二氧化硅微球密度的方法，使用甘油

【技术实现步骤摘要】
沉降法检测二氧化硅微球密度的方法


[0001]本专利技术涉及生物芯片
，具体地说，是一种沉降法检测二氧化硅微球密度的方法。

技术介绍

[0002]高密度基因芯片是一种成本低、检测位点量大、格式统一、分析快的基因检测手段。高密度生物芯片首先需要以二氧化硅微球作为寡核苷酸探针的固定载体，并使用硅板作为基因芯片的主要承载基体。因此每次检测时所使用的微球数量，将直接影响所连寡核苷酸探针的数量，从而影响检测结果的准确性及精确性。因此，需要对每次检测所用微球的数量进行控制。由于微球体积较小，难以直接测量其数量，故通过测量微球密度的方式，根据质量、密度、体积三者的换算关系，即可对每次检测所用微球的数量进行控制，确保检测结果的准确性及精确性。
[0003]关于一种沉降法检测二氧化硅微球密度的方法目前还未见报道。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种简单快捷检测二氧化硅微球密度的方法。
[0005]传统测量微球密度的方法为“排水法”，即，在一盛满水的容器中，加入已知质量的微球，因为加入微球后，从容器中溢出的水的体积，即为加入微球的体积，且微球的质量已知，因此可以通过密度计算公式ρ＝m/v，计算得出微球密度。此方法的缺点为：需要使用大量的微球，若微球过少，可能会造成水无法溢出、或溢出的水体积太小难以测量的结果。
[0006]本专利技术的第一方面，提供一种检测二氧化硅微球密度的方法，使用沉降法，将检测密度的方法引入微球质检，使用甘油
‑
水混合溶液体系对二氧化硅微球的表观密度进行测量：已知混合溶液粘度、密度和微球粒径，将微球在不同粘度的甘油
‑
水混合体系中进行沉降，记录恰好完全沉降的时间和沉降距离，代入公式中算出微球的密度。
[0007]进一步的，所述的检测二氧化硅微球密度的方法包括以下步骤：
[0008]a.微球预处理
[0009]来料微球分为干粉状态、分散在溶剂中的液体状态两种不同状态，针对两种不同状态的来料微球，有不同的预处理方法：微球取用时若为干粉状态，直接称量即可，无需预处理；若微球为分散在溶剂中的液体状态时，称取适量液体，用离心机(ZCLB0284)2500
×
g离心5
‑
15min，去上清，用去离子水清洗3遍，每10mg微球用0.1mL去离子水分散备用(如180mg微球用1.8mL去离子水分散)；
[0010]b.配置沉降体系
[0011]设置梯度浓度，配置含有微球的甘油水溶液；
[0012]进一步的，配置甘油质量百分比含量为0％、10％、20％、30％、40％、50％的含有微球的甘油水溶液；
[0013]在本专利技术的一个优选实施方式中，所述的甘油水溶液的配置方法为：分别称取
10mg左右的微球干粉(若为液体样品，则加入0.1mL步骤a处理后的分散液)，然后加入0、0.2、0.4、0.6、0.8、1g的甘油(每个浓度梯度都是三瓶)。分别往不同浓度的样品瓶中加入2、1.8、1.6、1.4、1.2、1mL去离子水(液体样品则加入1.9、1.7、1.5、1.3、1.1和0.9mL水)，最终配置成甘油质量百分比含量为0％、10％、20％、30％、40％、50％的含有微球的甘油水溶液。
[0014]由于随着甘油的含量增加，甘油水溶液的粘度增大，微球的沉降速度变慢，为提高结果的准确度，故设置梯度浓度，通过计算不同浓度中，同一批微球的沉降速度，及该浓度下对应的微球密度，最后取平均值，使得结果更加准确。而又因为当甘油含量达到50％时，微球的沉降速度接近300s，出于对质检速度、准确度的考虑，最终配置成甘油含量为0％、10％、20％、30％、40％、50％的含有微球的甘油水溶液，共6组，同时为提高准确性、可比性，每组浓度设置3组平行对照组。因此，实际应用中，可根据对质检速度、准确性的要求决定设置梯度浓度及平行对照组。
[0015]c.沉降测试
[0016]使用米欧振荡仪2500rpm振荡2min混匀，然后静置，待微球页面降到凹液面处时开始计时，并记录此时样品瓶中的凹液面刻度；直到微球完全沉降时停止计时，记录时间，并记录此时的凹液面刻度，及微球沉降后所在液面对应刻度，记录沉降距离d、沉降时间t、混合溶液粘度μ及密度ρm(粘度可以使用粘度计测量得出，也可以使用粘度计算公式计算得出，本专利技术实施例中使用粘度计测量得出，密度可以使用溶液密度计算公式计算得出，也可以使用密度计测量得出，本专利技术实施例中使用密度计测量得出)、微球半径R(厂家给出)。
[0017]d.计算微球密度
[0018]根据公式ρ
b
＝ρ
m
‑
9μd/2R2gt，即可计算得到微球密度ρ
b
。
[0019]实验原理：
[0020]微球在水中运动时所受的合力可以分为三个部分：重力、浮力和阻力。
[0021]根据阿基米德原理，重力和浮力的合力F
b1
公式如下：
[0022]F
b1
＝V
b
*(ρ
m
‑
ρ
b
)*g
[0023]其中F
b1
为合力，V
b
为微球体积，ρ
m
为溶液密度，ρ
b
为微球密度，g为重力加速度。
[0024]微球运动阻力F
b2
可以表示为：
[0025]F
b2
＝6μπRυ
[0026]其中，μ为溶液的动态粘度，R是微球半径，υ为运动速度。
[0027]合力F可推导如下：
[0028]F＝F
b1
‑
F
b2
＝V
b
*(ρ
m
‑
ρ
b
)*g
‑
6μπRυ＝4/3πR3*(ρ
m
‑
ρ
b
)*g
‑
6μπRυ
[0029]当微球运动达到平衡时候，合力为0，则速度公式可变换如下：
[0030]υ＝2R2g(ρ
m
‑
ρ
b
)/9μ
[0031]t为上浮或者下沉时间，可表示为：
[0032]t＝9μd/2R2g(ρ
m
‑
ρ
b
)
[0033]微球密度则可推导：
[0034]ρ
b
＝ρ
m
‑
9μd/2R2gt
[0035]因此，通过测量沉降距离d，沉降时间t，混合溶液粘度μ及密度ρm(粘度可以使用粘度计测量得出，也可以使用粘度计算公式计算得出，本专利技术实施例中使用粘度计测量得出，密度可以使用溶液密度计算公式计算得出，也可以使用密度计测量得出，本专利技术实施例中
使用密度计测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测二氧化硅微球密度的方法，其特征在于，包括以下步骤：a.微球预处理微球取用时若为干粉状态，直接称量即可，无需预处理；若微球为分散在溶剂中的液体状态时，称取适量液体，用离心机2500
×
g离心5
‑
15min，去上清，用去离子水清洗3遍，每10mg微球用0.1mL去离子水分散备用；b.配置沉降体系设置梯度浓度，配置含有微球的甘油水溶液；c.沉降测试使用振荡仪2500rpm振荡2min混匀，然后静置，待微球页面降到凹液面处时开始计时，并记录此时样品瓶中的凹液面刻度；直到微球完全沉降时停止计时，记录时间，并记录此时的凹液面刻度，及微球沉降后所在液面对应刻度，记录沉降距离d、沉降时间t、混合溶液粘度μ及密度ρm、微球半径R；d.计算微球密度根据公式ρ
b
＝ρ
m
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超钧，连豪，许心意，李智，
申请(专利权)人：苏州拉索生物芯片科技有限公司，
类型：发明
国别省市：