CN101745495A - 抑制固体材料表面非特异性吸附的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及抑制固体材料表面非特异性吸附的方法，特别是在氟化单分子层表面或羧基化单分子层表面结合非离子表面活性剂的使用来解决生物大分子、细菌、细胞等的非特异性吸附问题。本发明是在固体材料表面修饰有一层氟化单分子层膜或者羧基化单分子层膜，然后使用混合的非离子表面活性剂配制的含有生物大分子的缓冲液时，生物大分子能够在混合的非离子表面活性剂和氟化单分子膜或羧基化单分子膜的协同作用下抑制缓冲液中生物大分子在固体材料表面的非特异性吸附。本发明通过非离子表面活性剂、氟化表面或者羧基化表面的配合使用，可以简便、有效、快速的制备大量生物大分子微阵列检测器件，易于操作，成本低，适应于大批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种抑制固体材料表面非特异性吸附的方法，特别是在氟化单分子层表面或羧基化单分子层表面结合非离子表面活性剂的使用来解决生物大分子、细菌、细胞等的非特异性吸附问题。
背景技术
因为固体材料表面与生物环境进行作用的种类与作用力的大小取决于材料表面的性质。这些表面性质直接影响到生物大分子如蛋白质、核酸在表面的吸附。其中蛋白质的非特异性吸附尤其引人注目。蛋白质在表面的吸附被认为是材料与生物环境相接触时的首要反应，而且将影响后续的一系列生物反应，因此蛋白质吸附在材料表面对后续的系列反应起着很重要的作用，如何控制蛋白质的吸附成为设计生物相容性很重要的因素。
目前有很多文献报道抑制固体材料表面非特异性吸附的方法，基本上集中在对固体材料表面的改性。以单晶硅表面的研究为例，文献中多采用聚乙二醇(PEG)修饰硅片作为反应基底，认为长链的聚乙二醇(-(CH2CH2O)n-，n在3到200之间)如同“刷子”一样将靠近基底的蛋白质刷走，起到对蛋白质的非特异性抑制作用，同时降低蛋白质变性的可能性(Macromolecules 1998，31，5059～5070；Journal of the American Chemical Society，2007，129，9252～9253)。而在另外的文献中，人们采用了短链的-(CH2CH2O)n-(n在3到6之间)，发现也有抑制固体材料表面非特异性吸附的作用(Journal of theAmerican Chemical Society，2004，126，10220～10221)。也有羧基聚合物作为非特异性抑制表面，但是这种聚合物结构相对复杂，不易制备(Langmuir2007，23，5670～5677)。然而目前报道的方法都是在某种程度上降低生物分子在被修饰的固体材料表面的非特异性吸附，而不能使吸附降低到零或接近于零。
本发明在注重固体材料表面特性的基础上，开发了一种表面吸附抑制剂与固体材料表面共同作用，能够显著抑制蛋白或其他生物分子的非特异性吸附。表面吸附抑制剂是一种非离子表面活性剂混合溶液，固体材料表面是氟化单分子层表面或者羧基化单分子层表面。通过这种方法可以提高实际样品检测的效率和可信度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抑制固体材料表面非特异性吸附的方法，通过混合的非离子表面活性剂来抑制特定单分子层表面的非特异性吸附，从而可以保证生物大分子检测的高通量、高灵敏度和可信度，满足试验研究和实际应用需要。
本发明的抑制固体材料表面非特异性吸附的方法：在固体材料表面修饰有一层氟化单分子层膜或者羧基化单分子层膜，然后使用混合的非离子表面活性剂配制的含有生物大分子的缓冲液时，生物大分子能够在混合的非离子表面活性剂和氟化单分子膜或羧基化单分子膜的协同作用下抑制缓冲液中生物大分子在固体材料表面的非特异性吸附。具体方法为：
1)将基底材料表面用无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理材料表面0.5～3分钟，彻底清除固体材料表面上的有机污物；
2)在温度为80～150℃下，将步骤1)得到的清洗干净的固体材料放置在氟化试剂的气相氛围中反应10秒～24小时，取出后使用无水乙醇清洗所得固体材料表面，用氮气流吹干，氟化试剂通过共价反应在固体材料表面形成氟化单分子层膜；或
配置体积百分比浓度为1～15％的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)无水乙醇溶液，将步骤1)得到的清洗干净的固体材料放入该溶液中恒温反应0.5～24小时，温度为20～40℃，得到在固体材料表面修饰一层伯氨；然后使用0.1～50mg/ml的羧基化试剂的二甲基甲酰胺(DMF)溶液，将上述氨基化处理的固体材料在温度为20～40℃恒温条件下反应0.5～24小时，羧基化试剂通过共价反应在固体材料表面形成羧基化单分子层膜；
3)在含有步骤2)得到的修饰有一层氟化单分子层膜或者羧基化单分子层膜的固体材料表面上，加入用混合的非离子表面活性剂配制的含有生物大分子的缓冲液时，生物大分子能够在混合的非离子表面活性剂和氟化单分子膜或羧基化单分子膜的协同作用下抑制缓冲液中生物大分子在固体材料表面的非特异性吸附。
本发明固体材料表面的单分子层膜是通过化学气相蒸发法或者液相溶液反应，在固体材料表面由氟化试剂或羧基化试剂通过共价反应形成单分子层膜，具有极强的疏水性，能够强烈的吸附蛋白质。
本发明所使用的氟化试剂结构有两种，分别是：CF3(CF2)m(CH2)nSiXiYj和CF3(CF2)m(CH2)nZ。其中，CF3(CF2)m(CH2)nSiXiYj含有末端活性官能团X和Y，X或Y可以是甲氧基(-OCH3)、乙氧基(-OCH2CH3)、氯(-Cl)或异氰基(-O＝C＝N)，m＝2～10，n＝0～5，i＝0～3，j＝0～3并且i+j＝3。对于CF3(CF2)m(CH2)nZ，Z为巯基(-SH)、溴(-Br)、碘(-I)、烯烃基(-CH＝CH2)、炔烃基(-C≡CH)、酰氯(-COCl)、环氧基(-CHOCH2)或苯硝基(-C6H4NO2)，并且m＝2～10，n＝0～5(例如，碘化全氟辛基，溴化全氟辛基)。
本发明所使用的羧基化试剂具有双官能团，HOOC-(C6H4)m(CH2)n-X，一段是羧基末端，另一段是可以与固体材料表面偶联的活性官能团X，X特别是乙氧基(-OCH2CH3)、醛基(-CHO)、氯(-Cl)、巯基(-SH)、异氰基(-O＝C＝N)、烯烃基(-CH＝CH2)、炔烃基(-C≡CH)、酰氯(-COCl)、环氧基(-CHOCH2)或苯硝基(一C6H4NO2)，m＝0～2，n＝0～5。
本发明所使用的混合的非离子表面活性剂是溶解在磷酸盐或者氨丁三醇(Tris)缓冲液中的吐温和聚乙二醇的混合物，其中，吐温占总溶液体积的0.01％～5％，聚乙二醇占总溶液体积的0.01％～5％；溶液的pH为5～8.5。
所述的吐温(Tween)是吐温20、吐温40、吐温60或吐温80。
所述的聚乙二醇是聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800或聚乙二醇1000。
所述的生物分子为蛋白质、核酸、多肽、细菌或细胞。
所述的固体材料为氮化硅、二氧化硅、单晶硅、碳化硅、玻璃、金刚石、类金刚石、金属(包括金、氧化铝)或塑料；在这些固体材料的表面可以覆盖一层氟化单分子层膜或者羧基化单分子层膜。
所述的氟化单分子层膜与水的接触角大于90度，在氟化单分子层膜表面通过针(pin)点样的方法能形成图案。
对于修饰有氟化单分子层膜或者羧基化单分子层膜的固体材料表面，将混合的非离子表面活性剂配制的含有生物大分子的缓冲液加入到上述修饰固体材料表面上，就可以抑制生物大分子在该固体材料表面的非特异性吸附。同时，混合非离子表面活性剂不会影响到生物大分子的特异性反应区域的正常反应。
通过非离子表面活性剂、氟化表面或者羧基化表面的配合使用，可以简便、有效、快速的制备大量生物大分子微阵列检测器件，易于操作，成本低，适应于大批量生产，具有广泛的应用前景。
本发明提供的抑制固体材料表面非特异性吸附的方法，可以简单、有效地抑制生物分子，尤其是蛋白质在氟化表面或者羧基化表面的非特异性吸附。对于氟化表面有自身的特点，在没有抑制剂存在的条件下，具有强烈的疏水相互作用力，能够将生物大分子牢固吸附在固体材料表面上，同时不影响蛋白质的活性；对于羧基化表面通过活化羧基将蛋白质直接固定在芯片表面。当有上述合适配比的混合非离子表面活性剂存在时，蛋白质在固体材料表面的非特异性吸附会被很好的抑制。这样通过抑制剂作用，可以形成高通量的检测器件。
附图说明
图1.本发明实施例28氟化单分子膜硅片表面点样分区制备蛋白阵列后人免疫球蛋白(IgG)的夹心免疫反应结果示意图。
图2.本发明实施例43氟化单分子层膜的硅片表面光刻分区法制备蛋白阵列的示意图。
图3.本发明实施例43光刻分区法制备蛋白阵列后人免疫球蛋白(IgG)的夹心免疫反应结果示意图。
具体实施方式
实施例1
将15片表面生长有二氧化硅的单晶硅硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面0.5分钟，彻底清除有机污物。在80℃下，将该硅片均分为5组，分别放置在全氟丙基三乙氧基硅烷[CF3(CF2)2Si(OCH2CH3)3]、1，1，2，2-四氢全氟己基三乙氧基硅烷[CF3(CF2)3(CH2)2Si(OCH2CH3)3]、1，1，2，2，3，3，4，4，5，5-十氢全氟十六烷基三乙氧基硅烷[CF3(CF2)10(CH2)5Si(OCH2CH3)3]、1，1，2，2-四氢全氟辛基甲氧基-二乙氧基硅烷[CF3(CF2)5(CH2)2SiOCH3(OCH2CH3)2]、1，1，2，2-四氢全氟辛基二乙氧基氯硅烷[CF3(CF2)5(CH2)2Si(OCH2CH3)2Cl]的气相氛围中反应24小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层氟化单分子层膜。
实施例2
将15片表面生长有二氧化硅的单晶硅硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，彻底清除有机污物。在150℃下，将该硅片均分为5组，分别放置在全氟丙基三甲氧基硅烷[CF3(CF2)2Si(OCH3)3]、1，1，2，2-四氢全氟己基甲氧基硅烷[CF3(CF2)3(CH2)2Si(OCH3)3]、1，1，2，2，3，3，4，4，5，5-十氢全氟十六烷基甲氧基硅烷[CF3(CF2)10(CH2)5Si(OCH3)3]、1，1，2，2-四氢全氟辛基二甲氧基氯硅烷[CF3(CF2)5(CH2)2Si(OCH3)2Cl]、1，1，2，2-四氢全氟辛基二甲氧基异氰基硅烷[CF3(CF2)5(CH2)2Si(OCH3)2CNO]的气相氛围中反应10秒，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层氟化单分子层膜。
实施例3
将15片表面生长有二氧化硅的单晶硅硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，彻底清除有机污物。在150℃下，将该硅片均分为5组，分别放置在全氟丙基三氯硅烷[CF3(CF2)2SiCl3]、1，1，2，2-四氢全氟己基三氯硅烷[CF3(CF2)7(CH2)2SiCl3]、1，1，2，2，3，3，4，4，5，5-十氢全氟十六烷基三氯硅烷[CF3(CF2)10(CH2)5SiCl3]、1，1，2，2-四氢全氟辛基甲氧基二氯硅烷[CF3(CF2)5(CH2)2Si(OCH3)Cl2]、1，1，2，2-四氢全氟辛基异氰基二氯硅烷[CF3(CF2)5(CH2)2Si(CNO)Cl2]的气相氛围中反应10秒，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层氟化单分子层膜。
实施例4
将15片表面生长有二氧化硅的单晶硅硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面2分钟，彻底清除有机污物。在150℃下，将该硅片均分为5组，分别放置在全氟丙基三异氰基硅烷[CF3(CF2)2Si(CNO)3]、1，1，2，2-四氢全氟己基三异氰基硅烷[CF3(CF2)7(CH2)2Si(CNO)3]、1，1，2，2，3，3，4，4，5，5-十氢全氟十六烷基三异氰基硅烷[CF3(CF2)10(CH2)5Si(CNO)3]、1，1，2，2-四氢全氟辛基三异氰基硅烷[CF3(CF2)7Si(CNO)3]、1，1，2，2-四氢全氟辛基二异氰基氯硅烷CF3(CF2)5(CH2)2Si(CNO)2Cl的气相氛围中反应10秒，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层氟化单分子层膜。
实施例5
将15片单晶硅硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氢气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，在80℃下，将该硅片均分为3组，分别放置在1，1，2-三氢全氟戊烯[CF3(CF2)2CH＝CH2]、1，1，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7-十三氢全氟十八烯[CF3(CF2)10(CH2)5CH＝CH2]、1，1，2，3，3，4，4-七氢全氟癸烯[CF3(CF2)5(CH2)2CH＝CH2]的气相氛围中反应12小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层氟化单分子层膜。
实施例6
将15片单晶硅硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氢气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，在80℃下，将该硅片均分为3组，分别放置在1-氢全氟戊炔[CF3(CF2)2C≡CH]、1，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7-十一氢全氟十八炔[CF3(CF2)10(CH2)5C≡CH]、1，3，3，4，4-五氢全氟癸炔[CF3(CF2)5(CH2)2C≡CH]的气相氛围中反应12小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层氟化单分子层膜。
实施例7
将15片表面生长有二氧化硅的单晶硅硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，在80℃下，将该硅片均分为3组，分别放置在溴化全氟丙烷[CF3(CF2)2Br]、1，1，2，2，3，3，4，4，5，5-十氢全氟-1-溴-十六烷[CF3(CF2)10(CH2)5Br]、1，1，2，2-四氢全氟-1-溴辛烷[CF3(CF2)5(CH2)2Br]的气相氛围中反应12小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层氟化单分子层膜。
实施例8
将15片表面生长有二氧化硅的单晶硅硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，在80℃下，将该硅片均分为3组，分别放置在碘化全氟丙烷[CF3(CF2)2I]、1，1，2，2，3，3，4，4，5，5-十氢全氟-1-碘-十六烷[CF3(CF2)10(CH2)5I]、1，1，2，2-四氢全氟-1-碘-辛烷[CF3(CF2)7(CH2)2I]的气相氛围中反应12小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层氟化单分子层膜。
实施例9
将15片表面生长有二氧化硅的单晶硅硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，在80℃下，将该硅片均分为3组，分别放置在全氟丁酰氯[CF3(CF2)2COCl]、1，1，2，2，3，3，4，4，5，5-十氢全氟十七酰氯[CF3(CF2)10(CH2)5COCl]、1，1，2，2-四氢全氟十一酰氯[CF3(CF2)7(CH2)2COCl]的气相氛围中反应12小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层氟化单分子层膜。
实施例10
将15片表面生长有二氧化硅的单晶硅硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，在80℃下，将该硅片均分为3组，分别放置在1，1，2-三氢全氟环氧戊烷[CF3(CF2)2CHOCH2]、1，1，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7-十三氢全氟环氧十八烷[CF3(CF2)10(CH2)5CHOCH2]、1，1，2，3，3，4，4-七氢全氟环氧癸烷[CF3(CF2)7(CH2)2CHOCH2]的气相氛围中反应12小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层氟化单分子层膜。
实施例11
将15片表面生长有二氧化硅的单晶硅硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，在80℃下，将该硅片均分为3组，分别放置在4-全氟丙基-1-硝基苯[CF3(CF2)2C6H4NO2]、1，1，2，2，3，3，4，4，5，5-十氢全氟十六烷基-1-硝基苯[CF3(CF2)10(CH2)5C6H4NO2]、1，1，2，2-四氢全氟癸基-1-硝基苯[CF3(CF2)5(CH2)2C6H4NO2]的气相氛围中反应12小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层氟化单分子层膜。
实施例12
将表面镀有金的硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面2分钟，彻底清除有机污物。在80℃下，将该硅片均分为组，分别放置在巯基全氟丙烷CF3(CF2)2SH、1，1，2，2，3，3，4，4，5，5-十氢全氟-1-巯基-十六烷CF3(CF2)10(CH2)5SH、1，1，2，2-四氢全氟-1-巯基-辛烷CF3(CF2)5(CH2)2SH的气相氛围中反应12小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层氟化单分子层膜。
实施例13
将在单晶硅表面生长有二氧化硅的硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面0.5分钟，彻底清除有机污物。在30℃恒温下，将该硅片放置在1％(v∶v)的1，1，2，2-四氢全氟辛基三乙氧基硅烷[CF3(CF2)5(CH2)2Si(OCH2CH3)3]无水乙醇溶液中反应2小时，反应结束后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层氟化单分子层膜。
实施例14
将在单晶硅表面生长有二氧化硅的硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面0.5分钟，彻底清除有机污物。在30℃恒温下，将该硅片放置在1％(v∶v)的1，1，2，2-四氢全氟辛基三异氰基硅烷[CF3(CF2)5(CH2)2Si(CNO)3]无水乙醇溶液中反应2小时，反应结束后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层氟化单分子层膜。
实施例15
将12片在单晶硅表面生长有二氧化硅的硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，彻底清除有机污物。配置1％(v∶v)的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)无水乙醇溶液，将上述硅片放入溶液中恒温2小时，温度为30℃，这样可以使表面修饰一层伯氨。
然后将上述氨基化处理过的硅片分为4组，分别放入下列试剂的DMF溶液中，在37℃恒温条件下反应2小时：
20mg/ml的对-醛基苯甲酸[CHO-(C6H4)-COOH]
10mg/ml对-醛基苯乙酸[CHO-(C6H4)-CH2COOH]
10mg/ml 4’-醛基-4-联苯甲酸[CHO-(C6H4)2-COOH]
10mg/ml 6-醛基庚酸[CHO-(CH2)5COOH]
这样就可以在硅片表面修饰上一层羧基单分子层膜。
实施例16
将9片在单晶硅表面生长有二氧化硅的硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，彻底清除有机污物。在80℃下，将该硅片均分为3组，分别放置在对-乙氧基苯甲酸[CH3CH2O-(C6H4)-COOH]、对-乙氧基苯乙酸[CH3CH2O-(C6H4)-CH2COOH]、4’-乙氧基-4-联苯甲酸[CH3CH2O-(C6H4)2-COOH]、6-乙氧基己酸[CH3CH2O-(CH2)5COOH]的气相氛围中反应12小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层羧基单分子层膜。
实施例17
将12片在单晶硅表面生长有二氧化硅的硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，彻底清除有机污物。配置15％(v∶v)的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)无水乙醇溶液，将上述硅片放入溶液中恒温2小时，温度为30℃，这样可以使表面修饰一层伯氨。
然后将上述氨基化处理过的硅片分为4组，分别放入下列试剂的DMF溶液中，在37℃恒温条件下反应2小时：
20mg/ml的对-氯苯甲酸[Cl-(C6H4)-COOH]
10mg/ml对-氯苯乙酸[Cl-(C6H4)-CH2COOH]
10mg/ml 4’-氯-4-联苯甲酸[Cl-(C6H4)2-COOH]
10mg/ml 6-氯庚酸[Cl-(CH2)5COOH]
这样就可以在硅片表面修饰上一层羧基单分子层膜。
实施例18
将9片在单晶硅表面生长有二氧化硅的硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，彻底清除有机污物。在80℃下，将该硅片均分为3组，分别放置在对-氯苯乙酸[Cl-(C6H4)-CH2COOH]、对-氯苯甲酸[Cl-(C6H4)-COOH]、6-氯庚酸[Cl-(CH2)5COOH]的气相氛围中反应12小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层羧基单分子层膜。
实施例19
12片表面镀有金的硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，彻底清除有机污物。硅片分为4组，分别放入下列试剂的DMF溶液中，在37℃恒温条件下反应2小时：
20mg/ml的对-巯基苯甲酸[HS-(C6H4)-COOH]
10mg/ml对-巯基苯乙酸[HS-(C6H4)-CH2COOH]
10mg/ml 4’-巯基-4-联苯甲酸[HS-(C6H4)2-COOH]
10mg/ml 6-巯基庚酸[HS-(CH2)5COOH]
这样就可以在硅片表面修饰上一层羧基单分子层膜。
实施例20
将12片镀有金膜的硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，彻底清除有机污物。硅片分为4组，分别放入下列试剂的DMF溶液中，在37℃恒温条件下反应2小时：
20mg/ml的对-巯基苯甲酸[HS-(C6H4)-COOH]
10mg/ml对-巯基苯乙酸[HS-(C6H4)-CH2COOH]
10mg/ml 4’-巯基-4-联苯甲酸[HS-(C6H4)2-COOH]
10mg/ml 6-巯基庚酸[HS-(CH2)5COOH]
这样就可以在金片表面修饰上一层羧基单分子层膜。
实施例21
将12片在单晶硅表面生长有二氧化硅的硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，彻底清除有机污物。配置1％(v∶v)的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)无水乙醇溶液，将上述硅片放入溶液中恒温2小时，温度为30℃，这样可以使表面修饰一层伯氨。
然后将上述氨基化处理过的硅片分为4组，分别放入下列试剂的DMF溶液中，在37℃恒温条件下反应2h：
20mg/ml的对-异氰酸基苯甲酸[O＝C＝N-(C6H4)-COOH]
10mg/ml对-异氰酸基苯乙酸[O＝C＝N-(C6H4)-CH2COOH]
10mg/ml 4’-异氰酸基-4-联苯甲酸[O＝C＝N-(C6H4)2-COOH]
10mg/ml 6-异氰酸基庚酸[O＝C＝N-(CH2)5COOH]
这样就可以在硅片表面修饰上一层羧基单分子层膜。
实施例22
将12片在单晶硅表面生长有二氧化硅的硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，彻底清除有机污物。在80℃下，将该硅片均分为4组，分别放置在对-异氰酸基苯甲酸[O＝C＝N-(C6H4)-COOH]、对-异氰酸基苯乙酸[O＝C＝N-(C6H4)-CH2COOH]、4’-异氰酸基-4-联苯甲酸[O＝C＝N-(C6H4)2-COOH]、6-异氰酸基庚酸[O＝C＝N-(CH2)5COOH]的气相氛围中反应12小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层羧基单分子层膜。
实施例23
将12片单晶硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氢气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，彻底清除有机污物。在150℃下，将该硅片均分为4组，分别放置在对-乙烯基苯甲酸[CH2＝CH-(C6H4)-COOH]、对-乙烯基苯乙酸[CH2＝CH-(C6H4)-CH2COOH]、4’-乙烯基-4-联苯甲酸[CH2＝CH-(C6H4)2-COOH]、6-乙烯基庚酸[CH2＝CH-(CH2)5COOH]的气相氛围中反应12小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层羧基单分子层膜。
实施例24
将12片单晶硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氢气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，彻底清除有机污物。在150℃下，将该硅片均分为4组，分别放置在对-乙炔基苯甲酸[CH≡C-(C6H4)-COOH]、对-乙炔基苯乙酸[CH≡C-(C6H4)-CH2COOH]、4’-乙炔基-4-联苯甲酸[CH≡C-(C6H4)2-COOH]、6-乙炔基庚酸[CH≡C-(CH2)5COOH]的气相氛围中反应12小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层羧基单分子层膜。
实施例25
将12片在单晶硅表面生长有二氧化硅的硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，彻底清除有机污物。在150℃下，将该硅片均分为4组，分别放置在对-酰氯苯甲酸[ClCO-(C6H4)-COOH]、对-酰氯苯乙酸[ClCO-(C6H4)-CH2COOH]、4’-酰氯-4-联苯甲酸[ClCO-(C6H4)2-COOH]、6-酰氯庚酸[ClCO-(CH2)5COOH]的气相氛围中反应12小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层羧基单分子层膜。
实施例26
将12片在单晶硅表面生长有二氧化硅的硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，彻底清除有机污物。在150℃下，将该硅片均分为4组，分别放置在对-环氧乙基苯甲酸[CH2OCH-(C6H4)-COOH]、对-环氧乙基苯乙酸[CH2OCH-(C6H4)-CH2COOH]、4’-环氧乙基-4-联苯甲酸[CH2OCH-(C6H4)2-COOH]、6-环氧乙基庚酸[CH2OCH-(CH2)5COOH]的气相氛围中反应12小时，取出后使用无水乙醇清洗表面，用氮气流吹干备用。通过上述方式，可以在硅片表面修饰上一层羧基单分子层膜。
实施例27
将12片在单晶硅表面生长有二氧化硅的硅片经过无水乙醇、去离子水清洗后，在氧气等离子体清洗器内清洗处理表面3分钟，彻底清除有机污物。配置1％(v∶v)的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)无水乙醇溶液，将上述硅片放入溶液中恒温2小时，温度为30℃，这样可以使表面修饰一层伯氨。
然后将上述氨基化处理过的硅片分为4组，分别放入下列试剂的DMF溶液中，在37℃恒温条件下反应2小时：
20mg/ml的对-硝基苯甲酸[O2N-(C6H4)-COOH]
10mg/ml对-硝基苯乙酸[O2N-(C6H4)-CH2COOH]
10mg/ml 4’-硝基-4-联苯甲酸[O2N-(C6H4)2-COOH]
10mg/ml 6-硝基庚酸[O2N-(CH2)5COOH]
这样就可以在硅片表面修饰上一层羧基单分子层膜。
实施例28
在实施例1氟化硅片表面采用磷酸缓冲液配制的羊抗人IgG溶液进行点样分区，pH＝7.4。点样分区的环境条件为：60％～90％相对湿度，30℃。点样之后，温育30分钟。这样可以通过氟化表面强的疏水相互作用力将羊抗人IgG吸附在氟化硅片表面，然后使用含有1％(v∶v)的吐温20和0.5％(v∶v)的聚乙二醇200混合非离子表面活性剂的PBS溶液冲洗点样分区的表面。
接着在上述点样分区的氟化硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在羊抗人IgG点样分区的表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有1％(v∶v)的吐温20和0.5％(v∶v)的聚乙二醇200作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有1％(v∶v)的吐温20和0.5％(v∶v)的聚乙二醇200抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附，如图1所示。
实施例29
在实施例2氟化硅片表面采用磷酸缓冲液配制的羊抗人IgG溶液进行点样分区，pH＝7.4。点样分区的环境条件为：60％～90％相对湿度，30℃。点样之后，温育30分钟。这样可以通过氟化表面强的疏水相互作用力将羊抗人IgG吸附在氟化硅片表面。
然后将上述吸附有羊抗人IgG的氟化硅片分别使用含有0.01％(v∶v)的吐温20和5.0％(v∶v)的聚乙二醇200混合的非离子表面活性剂PBS溶液冲洗点样分区的表面。接着在上述点样分区的氟化硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在羊抗人IgG点样分区的表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有0.01％(v∶v)的吐温20和5.0％(v∶v)聚乙二醇200作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
实施例30
在实施例3氟化硅片表面采用磷酸缓冲液配制的羊抗人IgG溶液进行点样分区，pH＝7.4。点样分区的环境条件为：60％～90％相对湿度，30℃。点样之后，温育30分钟。这样可以通过氟化表面强的疏水相互作用力将羊抗人IgG吸附在氟化硅片表面，然后使用含有5％(v∶v)的吐温20和0.01％(v∶v)聚乙二醇200的混合非离子表面活性剂的PBS溶液冲洗点样分区的表面。
接着在上述点样分区的氟化硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在羊抗人IgG点样分区的表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有5％(v∶v)的吐温20和0.01％(v∶v)的聚乙二醇200作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
实施例31
在实施例2氟化硅片表面采用磷酸缓冲液配制的羊抗人IgG溶液进行点样分区，pH＝7.4。点样分区的环境条件为：60％～90％相对湿度，30℃。点样之后，温育30分钟。这样可以通过氟化表面强的疏水相互作用力将羊抗人IgG吸附在氟化硅片表面，然后使用含有1％(v∶v)的吐温80和0.5％(v∶v)聚乙二醇1000的混合非离子表面活性剂的PBS溶液冲洗点样分区的表面。
接着在上述点样分区的氟化硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在羊抗人IgG点样分区的表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有1％(v∶v)的吐温80和0.5％(v∶v)聚乙二醇1000作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
实施例32
在实施例2氟化硅片表面采用磷酸缓冲液配制的羊抗人IgG溶液进行点样分区，pH＝7.4。点样分区的环境条件为：60％～90％相对湿度，30℃。点样之后，温育30分钟。这样可以通过氟化表面强的疏水相互作用力将羊抗人IgG吸附在氟化硅片表面，然后使用含有5％(v∶v)的吐温80和0.01％(v∶v)聚乙二醇1000的混合非离子表面活性剂的PBS溶液冲洗点样分区的表面。
接着在上述点样分区的氟化硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在羊抗人IgG点样分区的表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有5％(v∶v)的吐温80和0.01％(v∶v)聚乙二醇1000作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
实施例33
在实施例2氟化硅片表面采用磷酸缓冲液配制的羊抗人IgG溶液进行点样分区，pH＝7.4。点样分区的环境条件为：60％～90％相对湿度，30℃。点样之后，温育30分钟。这样可以通过氟化表面强的疏水相互作用力将羊抗人IgG吸附在氟化硅片表面，然后使用含有0.01％(v∶v)的吐温80和5％(v∶v)聚乙二醇1000的混合非离子表面活性剂的PBS溶液冲洗点样分区的表面。
接着在上述点样分区的氟化硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在羊抗人IgG点样分区的表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有0.01％(v∶v)的吐温80和5％(v∶v)聚乙二醇1000作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
实施例34
在实施例2氟化硅片表面采用磷酸缓冲液配制的羊抗人IgG溶液进行点样分区，pH＝7.4。点样分区的环境条件为：60％～90％相对湿度，30℃。点样之后，温育30分钟。这样可以通过氟化表面强的疏水相互作用力将羊抗人IgG吸附在氟化硅片表面，然后使用含有1％(v∶v)的吐温60和0.5％(v∶v)聚乙二醇800的混合非离子表面活性剂的PBS溶液冲洗点样分区的表面。
接着在上述点样分区的氟化硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在羊抗人IgG点样分区的表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有1％(v∶v)的吐温60和0.5％(v∶v)聚乙二醇800作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
实施例35
在实施例2氟化硅片表面采用磷酸缓冲液配制的羊抗人IgG溶液进行点样分区，pH＝7.4。点样分区的环境条件为：60％～90％相对湿度，30℃。点样之后，温育30分钟。这样可以通过氟化表面强的疏水相互作用力将羊抗人IgG吸附在氟化硅片表面，然后使用含有5％(v∶v)的吐温60和0.01％(v∶v)聚乙二醇800的混合非离子表面活性剂的PBS溶液冲洗点样分区的表面。
接着在上述点样分区的氟化硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在羊抗人IgG点样分区的表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有5％(v∶v)的吐温60和0.01％(v∶v)聚乙二醇800作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
实施例36
在实施例2氟化硅片表面采用磷酸缓冲液配制的羊抗人IgG溶液进行点样分区，pH＝7.4。点样分区的环境条件为：60％～90％相对湿度，30℃。点样之后，温育30分钟。这样可以通过氟化表面强的疏水相互作用力将羊抗人IgG吸附在氟化硅片表面，然后使用含有0.01％(v∶v)的吐温60和5％(v∶v)聚乙二醇800的混合非离子表面活性剂的PBS溶液冲洗点样分区的表面。
接着在上述点样分区的氟化硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在羊抗人IgG点样分区的表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有0.01％(v∶v)的吐温60和5％(v∶v)聚乙二醇800作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
实施例37
在实施例2氟化硅片表面采用磷酸缓冲液配制的羊抗人IgG溶液进行点样分区，pH＝7.4。点样分区的环境条件为：60％～90％相对湿度，30℃。点样之后，温育30分钟。这样可以通过氟化表面强的疏水相互作用力将羊抗人IgG吸附在氟化硅片表面，然后使用含有1％(v∶v)的吐温40和0.5％(v∶v)聚乙二醇600的混合非离子表面活性剂的PBS溶液冲洗点样分区的表面。
接着在上述点样分区的氟化硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在羊抗人IgG点样分区的表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有1％(v∶v)的吐温40和0.5％(v∶v)聚乙二醇600作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
实施例38
在实施例2氟化硅片表面采用磷酸缓冲液配制的羊抗人IgG溶液进行点样分区，pH＝7.4。点样分区的环境条件为：60％～90％相对湿度，30℃。点样之后，温育30分钟。这样可以通过氟化表面强的疏水相互作用力将羊抗人IgG吸附在氟化硅片表面，然后使用含有5％(v∶v)的吐温40和0.01％(v∶v)聚乙二醇600的混合非离子表面活性剂的PBS溶液冲洗点样分区的表面。
接着在上述点样分区的氟化硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在羊抗人IgG点样分区的表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有5％(v∶v)的吐温40和0.01％(v∶v)聚乙二醇600作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
实施例39
在实施例2氟化硅片表面采用磷酸缓冲液配制的羊抗人IgG溶液进行点样分区，pH＝7.4。点样分区的环境条件为：60％～90％相对湿度，30℃。点样之后，温育30分钟。这样可以通过氟化表面强的疏水相互作用力将羊抗人IgG吸附在氟化硅片表面，然后使用含有0.01％(v∶v)的吐温40和5％(v∶v)聚乙二醇600的混合非离子表面活性剂的PBS溶液冲洗点样分区的表面。
接着在上述点样分区的氟化硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在羊抗人IgG点样分区的表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有0.01％(v∶v)的吐温40和5％(v∶v)聚乙二醇600作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
实施例40
在实施例2氟化硅片表面采用磷酸缓冲液配制的羊抗人IgG溶液进行点样分区，pH＝7.4。点样分区的环境条件为：60％～90％相对湿度，30℃。点样之后，温育30分钟。这样可以通过氟化表面强的疏水相互作用力将羊抗人IgG吸附在氟化硅片表面，然后使用含有1％(v∶v)的吐温20和0.5％(v∶v)聚乙二醇400的混合非离子表面活性剂的PBS溶液冲洗点样分区的表面。
接着在上述点样分区的氟化硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在羊抗人IgG点样分区的表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有1％(v∶v)的吐温20和0.5％(v∶v)聚乙二醇400作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
实施例41
在实施例2氟化硅片表面采用磷酸缓冲液配制的羊抗人IgG溶液进行点样分区，pH＝7.4。点样分区的环境条件为：60％～90％相对湿度，30℃。点样之后，温育30分钟。这样可以通过氟化表面强的疏水相互作用力将羊抗人IgG吸附在氟化硅片表面，然后使用含有5％(v∶v)的吐温20和0.01％(v∶v)聚乙二醇400的混合非离子表面活性剂的PBS溶液冲洗点样分区的表面。
接着在上述点样分区的氟化硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在羊抗人IgG点样分区的表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有5％(v∶v)的吐温20和0.01％(v∶v)聚乙二醇400作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
实施例42
在实施例2氟化硅片表面采用磷酸缓冲液配制的羊抗人IgG溶液进行点样分区，pH＝7.4。点样分区的环境条件为：60％～90％相对湿度，30℃。点样之后，温育30分钟。这样可以通过氟化表面强的疏水相互作用力将羊抗人IgG吸附在氟化硅片表面，然后使用含有0.01％(v∶v)的吐温40和5％(v∶v)聚乙二醇600的混合非离子表面活性剂的PBS溶液冲洗点样分区的表面。
接着在上述点样分区的氟化硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在羊抗人IgG点样分区的表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有0.01％(v∶v)的吐温20和5％(v∶v)聚乙二醇400作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
实施例43
在实施例1氟化硅片表面进行紫外光刻分区。
如图2所示，具体操作为：在修饰有氟化单分子层膜的硅片表面旋涂一层正性光刻胶，厚度为1.650±0.05μm；掩模曝光，显影，定影，液清硅片表面。然后对上述显影分区的硅片进行氧气等离子体处理5分钟，除去曝光区域下氟化单分子层处重新形成羟基表面，然后使用无水乙醇除去未曝光区域余下的光刻胶，得到区域羟基化的硅片。
对上述得到的区域羟基化的硅片进行化学修饰和蛋白质修饰。
(1)、氨基化处理
配置5％(v∶v)的APTES无水乙醇溶液，将上述硅片放入溶液中恒温气浴2h，温度为30℃。反应结束之后，使用无水乙醇将硅片清洗，N2干燥。
(2)、羧基化处理
配置50mg/ml对-醛基苯甲酸的DMF溶液，将上述氨基化处理的硅片在30℃恒温气浴条件下反应0.5小时；反应结束使用DMF冲洗硅片，N2干燥。可以得到羧基化的硅片。
(3)、活化羧基处理
然后将硅片放置在含有0.1M 1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺(EDC)和0.2M N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的磷酸缓冲溶液(pH＝7.2)中反应30分钟，活化羧基。反应后使用PBS冲洗硅片。
(4)、蛋白质反应
在上述光刻分区的硅片表面进行夹心免疫反应，来验证非离子表面活性剂对蛋白质在氟化单分子层上的非特异性吸附的抑制效果。具体操作为：在硅片表面依次滴加羊抗人-IgG的PBS溶液，人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和量子点标记亲和素的PBS溶液，其中每种蛋白质溶液均含有0.5％的吐温80和0.25％的PEG300作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作方式为：37℃气浴下，在分区表面每滴加一种蛋白质溶液就反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附，如图3。
实施例44
在实施例15羧基化硅片表面采用0.4M 1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺(EDC)和0.2M N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的磷酸缓冲溶液(pH＝7.2)进行点样分区；环境条件为：30％～50％相对湿度，25℃。点样之后，25℃温育30分钟。点样区域的羧基就EDC/NHS被活化了，能够和蛋白质反应从而将蛋白质通过共价键固定在羧基化硅片表面；而没有点样的部分依然是羧基，能够在抑制剂的作用下起到抑制效果。
接着在上述分区羧基化硅片表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中含有1％的吐温20和0.5％的PEG200作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作过程：37℃气浴下，每加入一种蛋白质溶液反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面没有点样的部分能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
实施例45
在实施例16羧基化硅片表面采用0.4M 1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺(EDC)和0.2M N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的磷酸缓冲溶液(pH＝7.2)进行点样分区；环境条件为：40％～50％相对湿度，25℃。点样之后，25℃温育60分钟。点样区域的羧基就EDC/NHS被活化了，能够和蛋白质反应从而将蛋白质通过共价键固定在硅片表面；而没有点样的部分依然是羧基，能够在抑制剂的作用下起到抑制效果。
接着在上述分区羧基化硅片表面依次滴加人-IgG的PBS溶液，羊抗人IgG的PBS溶液和CdSe量子点标记亲和素的PBS溶液，其中含有0.5％的吐温20和0.1％的PEG200作为非特异性吸附的抑制剂。反应条件与操作过程：37℃气浴下，每加入一种蛋白质溶液反应1小时；每种蛋白质反应结束后，使用含有上述抑制剂的PBS冲洗硅片，然后再加入下一种蛋白质反应。
最后使用荧光显微镜在紫外激发下，可以观测到氟化表面没有点样的部分能够很好的抑制蛋白质非特异性吸附。
Claims (10)
1.一种抑制固体材料表面非特异性吸附的方法，其特征是：在固体材料表面修饰有一层氟化单分子层膜或者羧基化单分子层膜，然后使用混合的非离子表面活性剂配制的含有生物大分子的缓冲液时，生物大分子能够在混合的非离子表面活性剂和氟化单分子膜或羧基化单分子膜的协同作用下抑制缓冲液中生物大分子在固体材料表面的非特异性吸附。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：固体材料表面修饰的氟化单分子层膜是在温度为80～150℃下，将清洗干净的固体材料放置在氟化试剂的气相氛围中反应10秒～24小时，取出后使用无水乙醇清洗所得固体材料表面，用氮气流吹干，氟化试剂通过共价反应在固体材料表面形成氟化单分子层膜。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：固体材料表面修饰的羧基化单分子层膜是配置体积百分比浓度为1～15％的3-氨基丙基三乙氧基硅烷无水乙醇溶液，将清洗干净的固体材料放入该溶液中恒温反应0.5～24小时，温度为20～40℃，得到在固体材料表面修饰一层伯氨；然后使用0.1～50mg/ml的羧基化试剂的二甲基甲酰胺溶液，将上述氨基化处理的固体材料在温度为20～40℃恒温条件下反应0.5～24小时，羧基化试剂通过共价反应在固体材料表面形成羧基化单分子层膜。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征是：所述的氟化试剂是CF3(CF2)m(CH2)nSiXiYj或CF3(CF2)m(CH2)nZ；其中，CF3(CF2)m(CH2)nSiXiYj含有末端活性官能团X和Y，X或Y是甲氧基、乙氧基、氯或异氰基，m＝2～10，n＝0～5，i＝0～3，j＝0～3并且i+j＝3；CF3(CF2)m(CH2)nZ，Z为巯基、溴、碘、烯烃基、炔烃基、酰氯、环氧基或苯硝基，并且m＝2～10，n＝0～5。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征是：所述的羧基化试剂具有双官能团，HOOC-(C6H4)m(CH2)n-X，一段是羧基末端，另一段是能够与固体材料表面偶联的活性官能团X，X是乙氧基、醛基、氯、巯基、异氰基、烯烃基、炔烃基、酰氯、环氧基或苯硝基，m＝0～2，n＝0～5。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的混合的非离子表面活性剂是溶解在磷酸盐或者氨基丁三醇缓冲液中的吐温和聚乙二醇的混合物，其中，吐温占总溶液体积的0.01％～5％，聚乙二醇占总溶液体积的0.01％～5％；溶液的pH为5～8.5。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征是：所述的吐温是吐温20、吐温40、吐温60或吐温80；
所述的聚乙二醇是聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800或聚乙二醇1000。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的生物分子为蛋白质、核酸、多肽、细菌或细胞。
9.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征是：所述的固体材料为氮化硅、二氧化硅、单晶硅、碳化硅、玻璃、金刚石、金属或塑料。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是：所述的氟化单分子层膜与水的接触角大于90度，在氟化单分子层膜表面通过针点样的方法能形成图案。
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