CN104086085B - 一种载玻片表面刻蚀规则微井阵列的方法 - Google Patents

一种载玻片表面刻蚀规则微井阵列的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种载玻片表面刻蚀规则微井阵列的方法，用于制备埋入式聚合物微点阵列芯片，包括以下步骤：载玻片表面刻蚀保护层的制备，石蜡溶解剂和玻璃刻蚀液的配置，规则阵列的打印，玻璃的刻蚀，去除刻蚀保护层。本发明的有益效果是：石蜡溶解剂能很好地在石蜡涂层上进行局部溶解使玻璃表面暴露从而形成微点阵列，使得玻璃刻蚀液能高效便利地对玻璃进行刻蚀，且刻蚀速度更快；加入石蜡保护层进行玻璃刻蚀，表面更容易被保护，不易破坏；操作工艺简易，刻蚀效果明显，反应时间短，所用原料皆为市售品，且价格低廉，容易获得。

Description

一种载玻片表面刻蚀规则微井阵列的方法
技术领域
本发明涉及一种载玻片表面刻蚀规则微井阵列的方法。
背景技术
聚合物微点阵列芯片可以用于筛选合适的氨基酸聚合物以支持任何特定粘附生长型或悬浮生长型细胞的粘附，更重要的是该芯片可以用于筛选氨基酸聚合物用于干细胞的无血清培养并有可能最终作为支架材料直接进行临床移植。鉴于在每张芯片上通过改变单体组成及配比可以获得较大规模集成度的聚氨基酸芯片(～7000个聚合物/芯片)，因此在理论上可以为任何细胞快速筛选出特定的氨基酸聚合物以用于体外培养，从而促进相关细胞在细胞医疗及组织工程中的应用。
制备聚合物微点阵列芯片常用的基材为载玻片，在载玻片上打印聚合物芯片并对聚合物进行高通量筛选的应用十分广泛，但由于玻璃表面处理后不能很牢固的粘合聚合物，在清洗芯片时，聚合物微点容易脱落。此外，在玻璃表面制备的聚合物微点是半球形立体结构，不利于对微点表面粘附细胞的显微照相，这些都给芯片分析带来很大的不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种载玻片表面刻蚀规则微井阵列的方法。
本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种载玻片表面刻蚀规则微井阵列的方法，用于制备埋入式聚合物微点阵列芯片，包括以下步骤：
a、载玻片表面刻蚀保护层的制备：
将载玻片玻璃和固体石蜡放入烘箱中加热，石蜡熔化；将熔化的液体状石蜡转移至载玻片表面，用平面刮刀将液体状石蜡表面刮平；冷却，载玻片表面形成石蜡涂层；用平面刮刀对石蜡涂层进行打磨，使石蜡涂层达到一定厚度且表面平整，形成刻蚀保护层；
b、石蜡溶解剂和玻璃刻蚀液的配置：
石蜡溶解剂：将甲苯、三氯甲烷、四氯化碳和乙醚按一定比例混合，制备石蜡溶解剂；
玻璃刻蚀液：将氢氟酸、浓硫酸和水按一定比例混合，制备玻璃刻蚀液；
c、规则阵列的打印：
用喷墨打印机将步骤b中的石蜡溶解剂按照规则阵列逐滴打印到载玻片表面的石蜡涂层上进行石蜡的局部溶解，直至溶透石蜡涂层，自然干燥，使玻璃表面局部暴露，得到石蜡涂层具有规则阵列的载玻片，石蜡涂层形成阵列状的微孔，此时的载玻片上表面仍为光滑的平面；
d、玻璃的刻蚀：
将步骤b中的玻璃刻蚀液均匀涂抹在步骤c得到的具有规则阵列的载玻片的表面，进行玻璃刻蚀，刻蚀时间为30～120s；
e、去除刻蚀保护层：
将玻璃刻蚀后的载玻片浸泡于热水中，去除石蜡刻蚀保护层，制得表面具有规则微井阵列的载玻片，载玻片上表面刻蚀成阵列状的向内凹陷的规则的便于粘合聚合物微井。
进一步地，步骤a中石蜡涂层的厚度为0.4～0.6cm。
进一步地，步骤b中甲苯、三氯甲烷、四氯化碳和乙醚的配比为体积比(1～2)：(1～2)：(1～2)：(2～4)。
进一步地，步骤b中氢氟酸、浓硫酸和水的配比为体积比(6～8)：(2～3)：(1～2)。
进一步地，步骤e中规则微井阵列的深度为10～30μm。
本发明的有益效果是：石蜡溶解剂能很好地在石蜡涂层上溶出微点阵列，玻璃刻蚀液能高效便利地对玻璃进行刻蚀，且刻蚀速度更快；加入石蜡保护层进行刻蚀玻璃，表面更容易被保护，不易破坏；操作工艺简易，刻蚀效果明显，反应时间短，所用原料皆为市售品，且价格低廉，容易获得。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例1～5中刻蚀时间对载玻片刻蚀深度的影响。
具体实施方式
现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
本发明所用的打印机为德国microdrop公司生产Autodrop Compact，能稳定产生微小液滴(直径小于30微米)。载玻片为帆船牌载玻片，石蜡为华宝高效切片石蜡。石蜡溶解剂：甲苯、三氯甲烷、四氯化碳和乙醚的体积比为1：1：1：2，玻璃刻蚀液：氢氟酸、浓硫酸和水的体积比为6：2：1。
实施例1
将载玻片玻璃和固体石蜡放入烘箱中加热，温度升高至80℃，石蜡熔化，将熔化的液体状石蜡转移至载玻片表面，冷却，用平面刮刀对石蜡涂层进行打磨，制得含石蜡保护层的载玻片。
将含石蜡保护层的载玻片，放在microdrop打印机上，使用石蜡溶解剂进行石蜡的局部溶解，得到预刻蚀的芯片，自然干燥。在干燥后的预刻蚀芯片表面涂抹玻璃刻蚀液，进行深度刻蚀，刻蚀时间30s。
通过100℃热水去除石蜡保护层,干燥，得到具有规则微井阵列的载玻片。
实施例2
按实施例1步骤制得含石蜡保护层的载玻片。
将含石蜡保护层的载玻片，放在microdrop打印机上，使用石蜡溶解剂进行石蜡的局部溶解，得到预刻蚀的载玻片，自然干燥。在干燥后的预刻蚀载玻片表面涂抹玻璃刻蚀液，进行深度刻蚀，刻蚀时间60s。
通过100℃热水去除石蜡保护层,干燥，得到具有规则微井阵列的载玻片。
实施例3
按实施例1步骤制得含石蜡保护层的载玻片。
将含石蜡保护层的载玻片，放在microdrop打印机上，使用石蜡溶解剂进行石蜡的局部溶解，得到预刻蚀的载玻片，自然干燥。在干燥后的预刻蚀载玻片表面涂抹玻璃刻蚀液，进行深度刻蚀，刻蚀时间90s。
通过100℃热水去除石蜡保护层,干燥，得到具有规则微井阵列的载玻片
实施例4
按实施例1步骤制得含石蜡保护层的载玻片。
将含石蜡保护层的载玻片，放在microdrop打印机上，使用石蜡溶解剂进行石蜡的局部溶解，得到预刻蚀的载玻片，自然干燥。在干燥后的预刻蚀载玻片表面涂抹玻璃刻蚀液，进行深度刻蚀，刻蚀时间120s。
通过100℃热水去除石蜡保护层,干燥，得到具有规则微井阵列的载玻片
实施例5
按实施例1步骤制得含石蜡保护层的载玻片。
将含石蜡保护层的载玻片，放在microdrop打印机上，使用石蜡溶解剂进行石蜡的局部溶解，得到预刻蚀的载玻片，自然干燥。在干燥后的预刻蚀载玻片表面涂抹玻璃刻蚀液，进行深度刻蚀，刻蚀时间150s。
通过100℃热水去除石蜡保护层,干燥，得到具有规则微井阵列的载玻片。
实施例1～5中不同刻蚀时间对载玻片规则微井阵列的深度有影响，由图1可知，刻蚀时间为120s时，刻蚀深度较大。可以根据聚合物微点阵列芯片的需要，通过改变刻蚀时间，达到不同的刻蚀深度，即形成不同深度的载玻片规则微井阵列。另外，可以灵活设置microdrop打印机的程序，来实现制备各种规则的微井阵列，以满足不同规格聚合物微点阵列芯片的需要。
在制备芯片之前对载玻片进行规则阵列的刻蚀，在制备聚合物点阵芯片时能使聚合物很好的填埋在规则微井阵列中，芯片在清洗和贮藏时，聚合物不易脱落，并且更容易获得清晰的微点显微照片；载玻片表面使用石蜡保护层，对基材本身无害，效率高，能室温反应，易于控制，对芯片上聚合物微点周围的玻璃表面能起较好的保护作用，具有广泛的应用前景。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种载玻片表面刻蚀规则微井阵列的方法，用于制备埋入式聚合物微点阵列芯片，其特征是：包括以下步骤：
a、载玻片表面刻蚀保护层的制备：
将载玻片玻璃和固体石蜡放入烘箱中加热，石蜡熔化；将熔化的液体状石蜡转移至载玻片表面，用平面刮刀将液体状石蜡表面刮平；冷却，载玻片表面形成石蜡涂层；用平面刮刀对石蜡涂层进行打磨，使石蜡涂层达到一定厚度且表面平整，形成刻蚀保护层；
b、石蜡溶解剂和玻璃刻蚀液的配置：
石蜡溶解剂：将甲苯、三氯甲烷、四氯化碳和乙醚按一定比例混合，制备石蜡溶解剂；
玻璃刻蚀液：将氢氟酸、浓硫酸和水按一定比例混合，制备玻璃刻蚀液；
c、规则阵列的打印：
用喷墨打印机将步骤b中的石蜡溶解剂按照规则阵列逐滴打印到载玻片表面的石蜡涂层上进行石蜡的局部溶解，直至溶透石蜡涂层，自然干燥，使玻璃表面局部暴露，得到石蜡涂层具有规则阵列的载玻片；
d、玻璃的刻蚀：
将步骤b中的玻璃刻蚀液均匀涂抹在步骤c得到的具有规则阵列的载玻片的表面，进行玻璃刻蚀，刻蚀时间为30～120s；
e、去除刻蚀保护层：
将玻璃刻蚀后的载玻片浸泡于热水中，去除石蜡刻蚀保护层，制得表面具有规则微井阵列的载玻片。
2.根据权利要求1所述的一种载玻片表面刻蚀规则微井阵列的方法，其特征是：所述的步骤a中石蜡涂层的厚度为0.4～0.6cm。
3.根据权利要求1所述的一种载玻片表面刻蚀规则微井阵列的方法，其特征是：所述的步骤b中甲苯、三氯甲烷、四氯化碳和乙醚的配比为体积比(1～2)：(1～2)：(1～2)：(2～4)。
4.根据权利要求1所述的一种载玻片表面刻蚀规则微井阵列的方法，其特征是：所述的步骤b中氢氟酸、浓硫酸和水的配比为体积比(6～8)：(2～3)：(1～2)。
5.根据权利要求1所述的一种载玻片表面刻蚀规则微井阵列的方法，其特征是：所述的步骤e中规则微井阵列的深度为10～30μm。
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