专利名称：微阵列生物芯片的卷筒式制造工艺的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种生物芯片的制备方法，尤其涉及一种微阵列生物芯片的卷筒式制造工艺。
背景技术：
生物芯片主要指在固体芯片中组装的生物活性物质(包括核酸、蛋白质、细胞及微小组织等)构成的微阵列，以实现对化合物(包括药物)、蛋白质、核酸、细胞以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的筛选或检测。生物芯片的主要特点包括(1)可在一个较小的固体芯片内组装大量的(102~106种)生物活性物质，获取的信息量大，效率高，消耗的生物试剂少，可节约大量的试剂费用，成本低；(2)采用了平面和立体微细加工技术，可以通过提高集成度，降低单个芯片的制备成本，实现大批量生产；(3)可把生物样品的预处理，提取，扩增，反应，以及信息检测相集成，制备成微型、全自动化、无污染、可用于微量试样检测的高度集成的智能化生物芯片。
生物芯片在生物检测、医学检验和疾病诊断、药物筛选和基因序列分析上有着极其重要的意义。传统生物检测所采用的方法包含一系列繁杂的步骤，尤其在大规模生物化合物检测和筛选方面费时、费力、成本高，不能满足需要。在对传统方法进行改进的过程中，以基因芯片为代表的生物芯片技术应运而生。这一技术的成熟和应用将为新药的开发和鉴定、食品和环境等生命科学相关领域带来一场革命，为生物信息的获取及分析提供强有力的手段。
目前，生物芯片有两种主要的制备方法几点样制备和原位合成，但这两种方法均不适合大规模的生产。
技术内容本发明提供一种微阵列生物芯片的卷筒式制造工艺，具有制备成本低、操作简易可行，可以标准化和大批量化生产的优点，由本发明制得的阵列芯片的阵点上化合物分子密度均匀，使化合物阵列芯片分析的准确性更高。
本发明采用如下技术方案第一步根据待制备的生物芯片上所分布的探针，选取修饰了这些探针分子的内含孔结构的材料，将其制成直线形状，第二步根据待制备的生物芯片上的探针分布情况，将上述直线形状的修饰有探针分子的内含孔结构的材料平行摊铺在另一软固体基片上，第三步在基片表面涂刷粘结剂后，沿着与修饰有探针分子的直线形状材料的摊铺方向卷动软固体基片，使修饰有探针分子的内含孔结构的直线形状材料随此卷动而被夹于卷后基片的不同部位之间，直至基片被卷成卷筒形状，第四步沿着与修饰有探针分子的内含孔结构的直线形状材料相垂直的方向，机械切割卷筒形状的基片，所得到的薄片即为微阵列生物芯片。
与现有技术相比，本发明具有如下优点1)由于对块体进行机械切割，可以同时得到许多相同的多孔膜片，继而得到许多相同的贴合在玻璃载片表面的多孔膜片，根据待制备的化合物微阵列芯片上的化合物种类及其分布的需要，可以制备许多相同或者不同的化合物芯片。因而，可以标准化和大批量化生产，制备成本低；2)由于在平面上排布直线探针，操作方便，不容易造成错误，可以是等密度、也可以是非等密度排列，不需要昂贵的设备，同时化合物阵列芯片的制作能力得到大大提高；3)由于在平面上排布直线探针，不合乎要求的可以剔除，所得到的化合物分子阵点排列整齐，便于扫描分析。
4)由于本发明可以利用简单的卷绕设备，如通过转动卷筒将摊铺有探针分子的软固体基片卷成卷筒形状，这种方法成本更低、操作更简易，标准化和批量化生产程度更高。
具体实施方案实施例1 一种微阵列生物芯片的卷筒式制造工艺第一步根据待制备的生物芯片上所分布的探针，选取修饰了这些探针分子的内含孔结构的材料，将其制成直线形状，这种修饰有探针分子的内含孔结构的直线形状材料可以采用将不与探针分子发生化学反应的无机材料、有机材料或其复合材料，如玻璃、石英、陶瓷、晶体、金属等、橡胶、塑料、凝胶、尼龙、生物大分子、聚电聚合物等高分子材料，制成直线毛细管，将其内表面活化，再将寡核苷酸、多肽、多糖以及肽核酸等生物大分子及其复合物等探针分子结合于直线毛细管的内壁，另外，本实施例可以采用下列方法获取修饰有探针分子的内含孔结构的直线形状材料①选用多孔材料并在多孔材料的孔中修饰探针分子，得到修饰有探针分子的内含孔结构的材料；②选用网状材料并在网状材料的网孔中修饰探针分子，得到修饰有探针分子的内含孔结构的材料；③选用玻璃毛细管，在玻璃毛细管的内壁镀反射层，在玻璃毛细管内修饰探针分子，得到修饰有探针分子的内含孔结构直线形状材料。例如，玻璃材料通过3-氨基丙基三甲氧基硅烷反应后得到含有活性基团氨基的表面，而表面的活性氨基又可以进一步与戊二醛反应得到活性基团醛基的表面。而含有活性基团氨基的表面可以与磷酸根修饰的化合物(如寡核苷酸等)发生反应使化合物分子在玻璃表面得到固定；而含有活性基团醛基的表面可以与含有氨基的化合物(如氨基修饰的寡核苷酸、蛋白质等)发生反应使化合物分子在玻璃表面得到固定。
第二步根据待制备的生物芯片上的探针分布情况，将上述直线形状的修饰有探针分子的内含孔结构的材料平行摊铺在另一软固体基片上，基片材料可选用在受外力作用发生弯曲而不产生断裂的有机材料，如橡胶、塑料、凝胶、尼龙、生物大分子、聚电聚合物等高分子材料。
第三步在基片表面涂刷粘结剂后，沿着与修饰有探针分子的内含孔结构的直线形状材料的摊铺方向卷动基片，使修饰有探针分子的内含孔结构的直线形状材料随此卷动而被夹于卷后基片的不同部位之间，直至基片被卷成卷筒形状，第四步沿着与修饰有探针分子的内含孔结构的直线形状材料相垂直的方向，机械切割卷筒形状的基片，所得到的薄片即为微阵列生物芯片。
实施例2 一种微阵列生物芯片的卷筒式制造工艺A、卷筒式化合物微阵列的制备方式一，a)在一块具有一定厚度的软固体基板上排列了若干空心微管道如微小玻璃管、金属管、高分子管等，微管道内填充有网状或多孔材料；化合物分子通过化学键合、紫外交联等方式与若干空心微管道结合；然后将这些由若干空心管组成的平面点阵通过叠加在粘结剂粘合作用下得到叠式化合物微阵；然后将这些由若干空心管组成的直线点阵通过滚卷粘结成卷筒式化合物微阵列；b)应用快速切片机械，将块体材料沿与微小管道垂直的方向以一定的角度切成平行的薄片，即制得所需的膜芯片；B、卷筒式化合物微阵列的制备方式二a)在一块具有一定厚度的软固体基板上平行排列了若干通过通过紫外交联、吸附等物理固定或者活性基团是包括羟基、氨基、醛基、羧基等间的化学作用键合的化合物分子的直线管(棒、绳)等中的一种或组合；然后将这些由若干直线阵列组成的化合物平面点阵通过滚卷粘结制备卷筒式化合物微阵列；b)应用快速切片机械，将块体材料沿与直线点阵垂直的方向切成平行的薄片，即制得所需的膜芯片；C、卷筒式化合物微阵列的制备方式三a)在一块具有一定厚度的软固体基板上，采用高分子材料、或融化的无机材料修饰表面，在这些表面的不同区域以直线阵列的形式连接不同的活性分子；然后将这些由若干直线阵列组成的化合物平面点阵通过滚卷粘结制备卷筒式化合物微阵列；b)应用快速切片机械，将块体材料沿与直线点阵垂直的方向切成平行的薄片，即制得所需的膜芯片；(2)化合物的固定方式A、化合物的固定方式一通过紫外交联、物理吸附等方式，将特定的化合物或生物分子固定在微小管道所填充的网状和多孔材料内；或在在基片材料上的某些区域直接规定特定的化合物或生物物质。
B、化合物的固定方式二通过组合化学的方式，在微小管道内的多孔或网状材料内直接合成特定的化合物或生物物质；或在在基片材料上的某些区域直接合成特定的化合物或生物物质。
将化合物包埋或者物理吸附于微小管道与直线点阵区域并将其制备成卷筒式化合物微阵列，切片成膜芯片后，在光、电、热或者磁的作用下使化合物分子与支撑材料化学键合。
C、化合物的固定方式三通过化合物分子上的活性基团是包括羟基、氨基、醛基、羧基等与载体上的基团化学键合的方式或者通过紫外交联、物理吸附的方式，直接在软基体材料表面的某些特定区域连接化合物分子，使连接化合物分子的区域构成化合物平面点阵。
(3)将上述平面微阵列芯片的制备形式(1)中的任一种，与上述(2)化合物的固定方式中的任一种进行组合，得到的化合物微阵列通过滚卷粘结就能制备出卷筒式化合物微阵列，该卷筒式化合物微阵列通过机械切片，即制得所需的膜芯片。
实施例3 寡核苷酸阵列膜芯片的制备在软固体基片的不同区域上化学修饰醛基，与氨基修饰的寡核苷酸通过牢固的化学键结合，使化学修饰不同的区域的软固体基片上直接平行固定不同的寡核苷酸构成寡核苷酸平面微阵列，然后将该块体材料沿与寡核苷酸区域平行的方向卷结粘结成卷筒式寡核苷酸微阵列，最后沿与微小寡核苷酸区域垂直的方向切成薄片，构成寡核苷酸膜芯片。
实施例4 基因组DNA或cDNA文库膜芯片制备将不同大小基因或cDNA片段引入不同的填充柱，通过化学键键和，或者通过紫外光交联使之固定在填充柱中，然后将填充柱用胶粘剂将其固定在软固体材质上，沿该块体材料沿与微小柱体平行的方向卷结粘结成卷筒式基因组DNA或cDNA文库微阵列，最后沿与微小柱体垂直的方向切成薄片，构成基因组DNA或cDNA文库膜芯片。
实施例5 蛋白质膜芯片的制备在软固体基片醛基修饰不同的区域与蛋白质中的氨基通过化学键结合、在化学修饰的软固体基片上平行固定不同的蛋白质构成蛋白质平面微阵列，然后将该块体材料沿与蛋白质区域平行的方向卷结粘结成卷筒式蛋白质微阵列，最后沿与微小蛋白质区域垂直的方向切成薄片，构成蛋白质膜芯片。
权利要求
1.一种微阵列生物芯片的卷筒式制造工艺，其特征在于第一步根据待制备的生物芯片上所分布的探针，选取修饰了这些探针分子的内含孔结构的材料，将其制成直线形状，第二步根据待制备的生物芯片上的探针分布情况，将上述直线形状的修饰有探针分子的内含孔结构的材料平行摊铺在另一软固体基片上，第三步在基片表面涂刷粘结剂后，沿着与修饰有探针分子的直线形状材料的摊铺方向卷动软固体基片，使修饰有探针分子的内含孔结构的直线形状材料随此卷动而被夹于卷后基片的不同部位之间，直至基片被卷成卷筒形状，第四步沿着与修饰有探针分子的内含孔结构的直线形状材料相垂直的方向，机械切割卷筒形状的基片，所得到的薄片即为微阵列生物芯片。
2.根据权利要求1所述的微阵列生物芯片的卷筒式制造工艺，其特征在于选用多孔材料并在多孔材料的孔中修饰探针分子，得到修饰有探针分子的内含孔结构的材料。
3.根据权利要求1所述的微阵列生物芯片的卷筒式制造工艺，其特征在于选用网状材料并在网状材料的网孔中修饰探针分子，得到修饰有探针分子的内含孔结构的材料。
4.根据权利要求1所述的微阵列生物芯片的卷筒式制造工艺，其特征在于选用玻璃毛细管，在玻璃毛细管内修饰探针分子，得到修饰有探针分子的内含孔结构直线形状材料。
5.根据权利要求4所述的微阵列生物芯片的卷筒式制造工艺，其特征在于在玻璃毛细管的内壁镀反射层。
全文摘要
本发明提供一种微阵列生物芯片的卷筒式制造工艺，根据待制备的生物芯片上所分布的探针，选取修饰了这些探针分子的内含孔结构的材料，将其制成直线形状；根据待制备的生物芯片上的探针分布情况，将上述直线形状的修饰有探针分子的内含孔结构的材料平行摊铺在另一软固体基片上；在基片表面涂刷粘结剂后，沿着与修饰有探针分子的直线形状材料的摊铺方向卷动软固体基片，使修饰有探针分子的内含孔结构的直线形状材料随此卷动而被夹于卷后基片的不同部位之间，直至基片被卷成卷筒形状；沿着与修饰有探针分子的内含孔结构的直线形状材料相垂直的方向，机械切割卷筒形状的基片，所得到的薄片即为微阵列生物芯片。本发明可以标准化和大批量化生产，制备成本低。
文档编号G01N33/53GK1563417SQ20041001471
公开日2005年1月12日 申请日期2004年4月22日 优先权日2004年4月22日
发明者肖鹏峰, 陆祖宏, 张胜友 申请人:东南大学