CN1552895A - 基因芯片用衬底表面衍生化处理技术 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的是一种基因芯片用衬底表面衍生化处理技术。将经超净清洗的衬底采用碱性溶液进行羟基化处理，而后用氨基硅烷偶联剂进行氨基化处理，从而形成氨基化衬底，进一步可用戊二醛进行醛基化处理，即成为醛基化衬底。采用本技术制作的衬底可用于采用点样法或片上原位合成基因芯片的制作。采用本工艺制作的基因芯片用衬底荧光背景低、连接率高、并且稳定一致。

Description

基因芯片用衬底表面衍生化处理技术
(一)、所属领域
本发明涉及的是材料的处理方法，具体地说是一种应用于采用点样法或片上原位合成基因芯片的制作的玻璃片、石英或硅片衬底的处理方法。
(二)、背景技术
基因芯片技术是二十世纪九十年代发展起来的高新技术，主要用于基因测序、疾病诊断等领域，并且在药物筛选、SNPs分析等方面也有非常广阔的应用前景。基因芯片的衬底可以是硅片、玻璃、聚苯乙烯薄膜等。其中玻璃因具有原料易得、成本低、易于加工等特点，所以使用最为广泛。在制作基因芯片时，须先将衬底表面进行处理，以便于与核苷酸分子的端羟基进行共价联结。目前的处理方法包括氨基化处理、醛基化处理、多聚赖氨酸处理、聚合物表面包被改性等。其中氨基化、醛基化及多聚赖氨酸处理多用于玻璃衬底的处理，聚合物表面包被改性多用于高分子薄膜基体衬底的处理。但无论哪种方法，使用效果都不佳，主要存在问题为：连接不牢固、检测结果不稳定、一致性差。
(三)、发明内容
本发明的目的在于提供一种荧光背景低、联结牢固、一致性好的基因芯片用衬底表面衍生化处理技术。
本发明的目的是这样实现的：
(1)、衬底的清洗：将衬底在纯水中超声清洗10-20分钟，而后在无水乙醇中超声清洗10-20分钟；
(2)、衬底的羟基化：将经清洗的衬底置于体积比浓度为1∶1的浓硫酸与双氧水的混合洗液中，70-90℃下煮10-30分钟，而后将衬底在摩尔浓度为1-3M的碱性溶液中、在50-80℃的温度下处理10-20分钟；
(3)、衬底的氨基化：将羟基化的衬底置于体积比浓度为2-10％氨基硅烷偶联剂的pH值3.0-6.5的酸性溶液中，处理12-24小时；
(4)、衬底的醛基化：将氨基化的衬底置于重量比为2-10％的戊二醛的溶液中处理15-30分钟。
本发明中的衬底的羟基化所用的碱性溶液是NaOH、KOH或NH4OH中的任何一种；衬底的氨基化所用的氨基硅烷是氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷或者是氨丙基二甲氧基硅烷中的任何一种；衬底是玻璃片、石英片或硅片中的任何一种。
采用本工艺制作的基因芯片用衬底荧光背景低、连接率高、并且稳定一致。与其它相关处理方法所得的同类衬底对比如下：
序号                氨基化               醛基化
F532Mean   B532Mean   S/N  F532Mean  B532Mean   S/N
  样品I     937     148   10.627     1685     178   16.791
  样品II     652     147   6.812     1669     181   17.244
  杆品III     758     153   8.142     1828     168   20.128
  样品IV     608     153   6.645     1471     160   17.436
  样品V     756     164   8.061     2104     176   21.448
  对比I     673     342   2.627     1690     310   10.952
  对比II     701     217   3.841     1570     300   10.079
  对比III     549     198   2.785     1265     342   7.325
  对比IV     871     310   8.014     1375     290   8.611
  对比V     690     240   3.571     1417     350   8.468
(四)、具体实施方案
下面举例对本发明做更详细地描述：
实施例一
1、玻片的清洗：将玻片在纯水中超声清洗10分钟，而后在无水乙醇中超声清洗10分钟。
2、玻片的羟基化：将经清洗的玻片置于浓硫酸与双氧水(1∶1vt％)的混合洗液中，70℃下煮10-30分钟，而后在摩尔浓度为2M的KOH中70℃处理20分钟。
3、玻片的氨基化：将羟基化的玻片置于3％(vt)的氨丙基三甲氧基硅烷的酸性溶液中，pH值3.0，处理过夜，即得到氨基化玻片。
4、玻片的醛基化：将氨基化的玻片置于10％的戊二醛的溶液中处理30分钟，即得到醛基化玻片。
实施例二
1、硅片的清洗：将硅片在纯水中超声清洗15分钟，而后在无水乙醇中超声清洗10分钟。
2、硅片的羟基化：将经清洗的硅片置于浓硫酸与双氧水(1∶1vt％)的混合洗液中，90℃下煮20-30分钟，将经清洗的硅片在摩尔浓度为1M的NaOH中80℃处理20分钟。
3、硅片的氨基化：将羟基化的硅片置于10％(vt)的氨丙基三乙氧基硅烷的酸性溶液中，pH值5.0，处理过夜，即得到氨基化硅片。
4、硅片的醛基化：将氨基化的硅片置于8％的戊二醛的溶液中处理15分钟，即得到醛基化硅片。
实施例三
1、石英片的清洗：将石英片在纯水中超声清洗10分钟，而后在无水乙醇中超声清洗10分钟。
2、石英片的羟基化：将经清洗的石英片置于浓硫酸与双氧水(1∶1vt％)的混合洗液中，80℃下煮20-30分钟，将经清洗的石英片在摩尔浓度为2M的NH4OH中50℃处理20分钟。
3、石英片的氨基化：将羟基化的石英片置于5％(vt)的氨丙基二甲氧基硅烷的酸性溶液中，pH值6.0，处理过夜，即得到氨基化石英片。
4、石英片的醛基化：将氨基化的石英片置于8％的戊二醛的溶液中处理20分钟，即得到醛基化石英片。

Claims (5)

1、一种基因芯片用衬底表面衍生化处理技术，其特征是：
(1)、衬底的清洗：将衬底在纯水中超声清洗10-20分钟，而后在无水乙醇中超声清洗10-20分钟；
(2)、衬底的羟基化：将经清洗的衬底置于体积比浓度为1∶1的浓硫酸与双氧水的混合洗液中，70-90℃下煮10-30分钟，而后将衬底在摩尔浓度为1-3M的碱性溶液中、在50-80℃的温度下处理10-20分钟；
(3)、衬底的氨基化：将羟基化的衬底置于体积比浓度为2-10％氨基硅烷偶联剂的pH值3.0-6.5的酸性溶液中，处理12-24小时；
(4)、衬底的醛基化：将氨基化的衬底置于重量比为2-10％的戊二醛的溶液中处理15-30分钟。
2、根据权利要求1所述的基因芯片用衬底表面衍生化处理技术，其特征是：衬底的羟基化所用的碱性溶液是摩尔浓度1-3M的NaOH、KOH或NH4OH中的任何一种。
3、根据权利要求1或2所述的基因芯片用衬底表面衍生化处理技术，其特征是：衬底的氨基化所用的氨基硅烷是氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷或者是氨丙基二甲氧基硅烷中的任何一种。
4、根据权利要求1或2所述的基因芯片用衬底表面衍生化处理技术，其特征是：衬底是玻璃片、石英片或硅片中的任何一种。
5、根据权利要求3所述的基因芯片用衬底表面衍生化处理技术，其特征是：衬底是玻璃片、石英片或硅片中的任何一种。
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