靶向特异性分析物捕获的表面及其制备方法与微流体装置制造方法及图纸

公开一种靶向特异性分析物捕获的表面及其制备方法与微流体装置，所述表面包括从所述表面延伸的多个微米柱阵列，各微米柱阵列包括利用结合系统官能化的硅基材料，以捕获一靶向特异性分析物，结合系统包括阻断剂及结合剂，结合剂包括连接子及末端连接至连接子的捕获剂，连接子的长度被配置为允许末端连接的捕获剂的移动；阻断剂的尺寸小于连接子的尺寸。微流体装置包括反应室及至少一基于磁性的致动机构。至少一基于磁性的致动机构被配置为产生致动力，致动力足以迫使至少一些磁响应微米柱阵列展现运动。所述方法包括通过掺入结合系统来官能化多个微米柱阵列，其中掺入结合系统包括将阻断剂及结合剂锚定至多个微米柱阵列。括将阻断剂及结合剂锚定至多个微米柱阵列。括将阻断剂及结合剂锚定至多个微米柱阵列。

【技术实现步骤摘要】
靶向特异性分析物捕获的表面及其制备方法与微流体装置
[0001]本申请为申请号202080028766.4(PCT申请号为PCT/US2020/028622)、申请日2020年04月17日、专利技术名称“用于特异性靶向及高效结合的硅的表面修饰的方法”的分案申请。


[0002]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

[0003]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。<br/>[0004]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

[0005]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。
[0006]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：
[0007](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
[0008](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。
[0009]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。
[0010]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)。
[0011]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。
[0012]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
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甘油
‑3‑
磷酸乙醇胺
‑
N
‑
(生物素酰基)(Bio Dope)(1,2
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dioleoyl
‑
sn
‑
glycero
‑3‑
phosphoethanolamine
‑
N
‑
(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。
[0013]在其他方面，所述方法进一步包括步骤：
[0014](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
[0015](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。
[0016]在其他方面，所述硅烷化试剂包括3
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氨基丙基三乙氧基硅烷(3
‑
aminopropyltriethoxysilane,APTES)及/或3
‑
缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(3
‑
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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于靶向特异性分析物捕获的表面，其特征在于：所述表面包括：从所述表面延伸的多个微米柱阵列，所述多个微米柱阵列中的各个包括：利用一结合系统官能化的硅基材料，所述结合系统用以捕获一靶向特异性分析物；以及所述结合系统包括一阻断剂及一结合剂，其中所述结合剂包括一连接子及一捕获剂，所述捕获剂末端连接至所述连接子，其中所述连接子的长度被配置为允许末端连接的所述捕获剂的移动，以及其中所述阻断剂的尺寸小于所述连接子的尺寸。2.如权利要求1所述的表面，其特征在于：所述连接子被配置为一“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中的各个的表面，从而减少非特异性结合。3.如权利要求1或2所述的表面，其特征在于：所述连接子是聚乙二醇连接子。4.如权利要求3所述的表面，其特征在于：所述聚乙二醇连接子具有从约500至约5000的分子量。5.如权利要求1或2所述的表面，其特征在于：所述捕获剂是生物素或生物素偶联物。6.如权利要求1或2所述的表面，其特征在于：所述连接子是抗生物素蛋白或抗生物素蛋白偶联物。7.如权利要求1或2所述的表面，其特征在于：所述阻断剂是聚乙二醇阻断剂。8.如权利要求7所述的表面，其特征在于：所述聚乙二醇阻断剂具有从约100至约1000的分子量。9.如权利要求1或2所述的表面，其特征在于：所述硅基材料包括一聚合物基质。10.一种微流体装置，其特征在于：所述微流体装置包括：一反应室，包括如权利要求1或2所述的表面，其中从所述表面延伸的多个微米柱阵列是磁响应；以及紧邻所述多个磁响应微米柱阵列的至少一基于磁性的致动机构，其中所述基于磁性的致动机构被配置为产生一致动力，所述致动力足以迫使所述多个磁响应微米柱阵列中的至少一些展现运动。11.如权利要求10所述的微流体装置，其特征在于：所述微流体装置进一步包括至少一通道，所述至少一通道被配置为允许一流体流入及流出所述反应室。12.一种用于官能化靶向特异性...

【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：