一种图案编码微载体的批量制备方法技术

图案编码微载体的批量制备方法涉及一种图案编码微载体的批量制备方法，尤其是将液态材料采用接触印刷方法分配至有编码图案模板的基底上并固化以形成上有图案的微颗粒，从基底上分离收集图案编码微颗粒并固定传感敏感材料而成为图案编码微载体。该方法采用下述步骤制备：a、制备具有凹型或者凸型的编码图案阵列的基底；b、将可固化液态材料通过接触印刷方法分配到基底包含编码图案的区域并固化液态材料以形成表面有图案编码的微颗粒；c、从基底上分离收集微颗粒并固定传感敏感材料而成为图案编码微载体；d、重复步骤a、b及c分别制备不同图案编码的微载体。该方法具有操作简单，成本低廉及能够批量制备的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其是将液态材料采用接触印刷方法分配至有编码图案模板的基底上并固化以形成上有图案的微颗粒，从基底上分离收集图案编码微颗粒并固定传感敏感材料而成为图案编码微载体。该方法具有操作简单，成本低廉及能够批量制备的特点。
技术介绍
悬浮阵列芯片技术也称微载体技术，它是一种通过编码微颗粒上固定的传感敏感材料与待测样品间特异性相互作用而在流体中进行多目标检测分析的工具。它不仅具有通常多目标检测分析技术所具备的信息量大、检测时间短、所需检测样品体积小以及检测成本相对传统检测方法低的特点，而且无论是制备还是使用它均较另外一种多目标检测分析技术-平面微阵列芯片技术有着许多突出的优势更大的产量、更灵活的检测目标安排、更快速的反应以及更高质量的实验结果。因此，悬浮阵列芯片的研发正越来越受到了人们的高度关注并逐渐在药物筛选、医疗卫生、食品安全、反恐等领域得到广泛应用。其中具代表性的例子是美国的Luminex公司的双荧光标记微球技术。目前人们开发了多种微载体的制备方法包括液相合成法、模板法、刻蚀法等，并且制备出了包括球状、杆状、片状及块状等多种形貌的微载体。然而目前在微载体的制备成本、制备产量及制备性能方面却还存在诸多问题。这些都限制了悬浮阵列芯片的进一步推广应用。而另外一方面虽然图案编码作为方便、廉价、高效的编码方式已经在包括条形码等商业领域广泛使用，但是目前在悬浮阵列芯片领域却由于其制备方法需要微流体芯片或者微电子工艺而使得其制备仍然局限于实验室。目前商业上人们使用的悬浮阵列芯片编码方式仍然主要是荧光编码微球微载体。由于图案编码微载体能够与具有前景的显微成像检测方法兼容，因此迫切需要人们开发能大批量生产、高通量、低成本、方便可靠、易于操作的图案编码微载体的制备方法。为此本申请首次将接触印刷技术与图案模板技术结合以批量制备图案编码微载体，以期为悬浮阵列芯片的发展及应用做出贡献。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是提供一种适合于大批量生产的图案编码微载体的制备方法，特别是将接触印刷技术与图案模板结合批量制备图案编码微载体。技术方案本专利技术的图案编码微载体的批量制备方法采用下述步骤制备a、制备具有凹型或者凸型的编码图案阵列的基底；b、将可固化液态材料通过接触印刷方法分配到基底包含编码图案的区域并固化液态材料以形成表面有图案编码的微颗粒；C、从基底上分离收集微颗粒并固定传感敏感材料而成为图案编码微载体；d、重复步骤a、b及c分别制备不同图案编码的微载体。所述固定传感敏感材料的方法是指在液态材料中添加传感敏感材料并在随后的微颗粒固化过程中固定在微颗粒上或者在液态材料中添加传感敏感材料的模板并在微颗粒固化后去除模板而暴露传感敏感材料或者在微颗粒固化后连接传感敏感材料。所述基底要满足可固化液态材料在基底上的接触角大于10度且可固化液态材料固化后的微颗粒与基底间的界面张力小于微颗粒的表面能及基底的表面能。所述固化液态材料是通过溶剂挥发溶质沉积、液态材料聚合或者液态材料凝固而固化。所述接触印刷方法是指借助转移媒介与基底接触而将液态材料分配至基底图案上。所述转移媒介为微针阵列、微柱阵列或者微坑阵列。所述微针阵列的针为实心的、头部含孔的、头部含沟槽的或者中空的，而微柱阵列的微柱为实心的、头部含孔的或头部含沟槽的。所述微颗粒固定传感敏感材料的方法是指通过物理方法或者化学方法固定传感敏感材料。所述图案编码微载体通过与待检样品混合作用而用于检测。有益效果本专利技术首次将接触印刷技术与图案模板技术结合以批量制备图案编码微载体，由于通过该技术生产的图案编码微载体图案编码丰富、产量大、成本低从而可以获得廉价、高效可同步检测多种生物、化学物质的高性能图案编码微载体。附图说明图1是本专利技术微针阵列的侧视截面图。A、实心微针放大图；B、头部含微孔微针放大图；C、头部含沟槽微针放大图；D、中空微针放大图2是本专利技术圆形图案微坑阵列结构图。A、俯视图；B、侧视截面图。图3 凹形三角形图案微坑阵列不锈钢基底俯视4 凹型字符A图案阵列PDMS基底俯视图具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例一先通过激光器在边长为10厘米的方形不锈钢钢板上制备间距为2000微米，深度为50 微米，边长尺寸为1000微米的三角形微坑阵列。然后将与20%(W/V)聚苯乙烯甲苯溶液连接的接触式点样仪的针头通过接触方法在不锈钢板上三角形微坑区依次点样。待甲苯挥发， 固化后获得聚苯乙烯三角形片状微颗粒。在水中超声不锈钢板可将三角形片状微颗粒从不锈钢板上分离，清洗后聚苯乙烯三角形片状微颗粒干燥备用。通过相似方法分别制备边长为1000微米的方形及直径为1000微米的圆形片状微颗粒。将聚苯乙烯三角形片状微颗粒通过氨等离子气体处理使其表面带有氨基，然后用连接试剂戊二醛连接甲肝抗体(即传感敏感材料)，得到能够检测甲肝抗原的三角形图案编码片状微载体。将方形及圆形片状微颗粒通过相似方法分别固定乙肝抗体及丙肝抗体从而获得能够检测乙肝的方形图案编码片状微载体及能够检测丙肝的圆形图案编码片状微载体。将上述三种编码微载体各取一颗放入96孔板中，并与人体血清样品37摄氏度反应池，用PBS缓冲液清洗后，再与CY3荧光标记的甲肝抗体、乙肝抗体、丙肝抗体溶液反应Ih并清洗，通过荧光即可判断人体血清样品中是否含有甲肝、乙肝、丙肝病毒。实施例二 先通过掩膜板结合光刻技术在硅片上刻蚀出中心间隔约为150微米大小约为50微米深度约为10微米的正写凸型字符A阵列模板。然后将道康宁SYLGARD 184硅橡胶的基本组分与固化剂按10:1重量比完全混合，将其倒入含凸型字符硅片模板的容器中，抽真空至无气泡，并于100°C条件下固化1. 5h，冷却、脱模即得到含凹型反写字符A阵列的PDMS模板。该PDMS模板在氧等离子处理30秒后用甲基三乙氧基硅烷蒸汽处理并依次用乙醇、丙酮、水、乙醇清洗后干燥备用。然后在甲基硅烷偶联剂处理过的PDMS模板上涂布正型光刻胶并通过掩膜板将以字符为中心直径50微米区域的正型光刻胶曝光并清洗后通过氧等离子处理以保证字符及其周围50微米区域为亲水区。然后将剩余的正型光刻胶去除并清洗。 得到字符周围为亲水区，而其余部分为疏水特性的凹型反写字符A阵列的PDMS模板。然后配制含21 二氧化硅、1%聚乙烯醇1750，10%丙烯酰胺和5% N, N-亚甲基双丙烯酰胺的水溶液，混合均勻后在用前加入1%过硫酸铵(APS)的溶液，备用。将尾部直径为150微米，头部直径为60微米且头部中心含一个约50微米直径微孔的不锈钢微针以针头在同一方向且在同一平面的情况下进行排列，即所排微针所形成的行或者列皆互相平行且行与列垂直。且在排列微针阵列角部微针旁边各留一个对准空位。然后通过环氧树脂在微针尾部将不锈钢微针阵列固定。将不锈钢微针阵列固定在显微镜上，在显微镜载物台上放置前述凹型反写字符A阵列的PDMS模板。将不锈钢微针阵列上的微针在浸入上述加入了引发剂过硫酸铵的丙烯酰胺溶液后提起并通过预留的对准空位与PDMS模板上的凹型字符对准，然后通过接触印刷将不锈钢微针阵列头部包括微孔内的溶液转移至PDMS模板的凹型字符A处。将在 PDMS模板上的丙烯酰胺溶液在氮气及饱和水气的保护下聚合M小时。随后通过去离子水将聚合完成的聚丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种图案编码微载体的批量制备方法，其特征是采用下述步骤制备：ａ、制备具有凹型或者凸型的编码图案阵列的基底；ｂ、　将可固化液态材料通过接触印刷方法分配到基底包含编码图案的区域并固化液态材料以形成表面有图案编码的微颗粒；ｃ、从基底上分离收集微颗粒并固定传感敏感材料而成为图案编码微载体；ｄ、重复步骤ａ、ｂ及ｃ分别制备不同图案编码的微载体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张继中，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84