專利名稱：固載化dna引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利涉及一種納米二氧化鈦薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
二氧化鈦?zhàn)鳛橐环N重要的半導(dǎo)體材料，具有光催化活性高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、折射率高 等特性，因而在光催化、涂料、及光電子器件等領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用。目前常用的制 備二氧化鈦薄膜的方法主要有濺射技術(shù)，化學(xué)氣相沉積技術(shù)，電沉積法以及最近被廣泛應(yīng) 用的溶膠-凝膠技術(shù)。這些制備方法都有各自的缺點(diǎn)，比如設(shè)備復(fù)雜，基片溫度高，與基片 結(jié)合不牢，制備后需要高溫煅燒等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧 化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下
一種固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法，包括下述步驟
(1) 基片清洗干燥；
(2) 基片表面DNA分子固載化 ①將清洗干燥后的基片放入體積百分比為0.5%-10%的氨基硅烷的有機(jī)溶劑溶液中在
15 5(TC浸泡處理30 180分鐘，使其表面形成氨基硅烷的自組裝膜層，將處理后的基片取 出，用環(huán)己烷清洗或依次用環(huán)己烷、水清洗或依次用甲醇、水清洗或依次用環(huán)己烷、乙醇 清洗，晾干或用空氣吹干或用氮?dú)獯蹈?，并在溫度?0 12(TC的環(huán)境下真空干燥30 90分 鐘；
② 將經(jīng)步驟①處理的基片用體積百分比為1%~3%的戊二醛水溶液在室溫下浸泡 0.5~1.5小時(shí)，取出，用蒸餾水洗滌后晾干或吹干；
③ 選取堿基數(shù)為12—35的寡聚脫氧核糖核苷酸分子，將其一端進(jìn)行氨基修飾，配成含 有5~10u M的寡聚脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液；
④ 將經(jīng)步驟②處理的基片浸入步驟③配制的溶液中在4'C 30°C，浸泡3-18小時(shí)，取 出清洗、晾干；
(3) 納米二氧化鈦薄膜的沉積生長(zhǎng)將經(jīng)步驟(2)處理的基片浸入含有鹽酸的2~20mM TiCU的水溶液中，所述鹽酸的濃度為0.001~1M，在15 8(TC浸泡3小時(shí)~72小時(shí)或浸入 2-10mM鈦酸丁酯的乙醇溶液中，在15 9(TC浸泡1小時(shí)~72小時(shí)或浸入2 10mM鈦酸異 丙酯的乙醇溶液中，在15 9(TC浸泡1小時(shí) 72小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜的沉積。所述基片為單晶硅片、玻璃片、陶瓷片、功能塑料片、表面有金鍍層的玻璃片或氧化 鋁片。所述步驟(1)的清洗步驟為將基片用水洗滌或依次用乙醇、水洗滌或依次用氯仿、 水洗滌或依次用丙酮、水洗滌或在超聲強(qiáng)化下用水洗滌或在超聲強(qiáng)化下依次用乙醇、水洗 滌或在超聲強(qiáng)化下依次用氯仿、水洗滌或在超聲強(qiáng)化下依次用丙酮、水洗滌，從洗滌液中 取出基片，放入雙氧水中或體積比為1.5~4:1的醋酸與雙氧水混合溶液中或體積比為1.5-4:1的濃硫酸與雙氧水的混合溶液中.在15 卯r，浸泡10 60分鐘，取出后將基片用乙醇清洗或依次用蒸餾水、乙醇清洗或依次用蒸餾水、異丙醇清洗，用空氣或氮?dú)獯蹈?，或者?潔凈環(huán)境中自然晾干。所述氨基硅烷優(yōu)選氨丙基三甲氧基硅烷或氨丙基三乙氧基硅垸。所述步驟(2)中步驟①中所述有機(jī)溶劑為無水甲醇、無水乙醇、無水環(huán)己烷或無水甲苯。所述步驟(2)中步驟③中寡聚脫氧核糖核苷酸為富含鳥嘌呤堿基的序列，所述緩沖溶 液為含NaH2P04- Na2HP04的水溶液或K 2HP04- KH2P04的水溶液或Tris-硼酸水溶液，緩 沖溶液的pH值為6.5-7.5且含有l(wèi)OOmMNaCl或KCl。所述步驟(2)中步驟③中寡聚脫氧核糖核苷酸分子為富含胞嘧啶的序列，所述緩沖溶 液為含NaH2P04- Na2HP04的水溶液、KH2P04- Na2HP04、 K 2HP04- KH2P04的水溶液或 2-(N-嗎啉代)乙磺酸水溶液，緩沖溶液的pH為4.5-6.8。所述步驟(3)中TiCU的水溶液的濃度為5 18mM，所述鹽酸的濃度為0.01~0.2M。本發(fā)明的方法對(duì)環(huán)境無污染；在基片表面實(shí)現(xiàn)了 DNA的固載化和有序組裝，并以此 為模板在低溫下引導(dǎo)了納米二氧化鈦薄膜的組裝和生長(zhǎng)。用本發(fā)明的方法在基片表面上制 備的二氧化鈦納米薄膜，無需經(jīng)過高溫煅燒既具有一定晶體結(jié)構(gòu)，且膜表面均勻，與基片 表面附著力強(qiáng)，有望用于太陽能電池透明導(dǎo)電薄膜和自清潔表面等功能器件的制備。


圖1為本發(fā)明的方法制備的納米二氧化鈦薄膜的拉曼光譜圖。圖2為本發(fā)明的方法制備的納米二氧化鈦薄膜的原子力顯微鏡圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法，包括下述步驟(1) 基片清洗干燥將單晶硅片在超聲強(qiáng)化下依次用氯仿、蒸餾水洗滌，以洗去表面的浮塵和有機(jī)雜質(zhì)，從洗滌液中取出基片置于體積比為7: 3的濃硫酸與雙氧水的混合溶液中在8(TC，浸泡20 分鐘，取出后將基片依次用蒸餾水、異丙醇清洗，用氮?dú)獯蹈桑?2) 基片表面DNA分子固載化 ①將清洗干燥后的基片放入體積百分比為0.5%的氨丙基三甲氧基硅垸的無水環(huán)己烷的溶液中，在25'C浸泡處理卯分鐘，使其表面形成氨基硅烷的自組裝膜層，將處理后的基片取出，依次用環(huán)己烷、乙醇清洗，氮?dú)獯蹈?，并在溫度?00。C的環(huán)境下真空干燥90 分鐘；
② 將經(jīng)步驟①處理的基片用體積百分比為1.25%的戊二醛水溶液在室溫下浸泡40分 鐘，取出，用蒸餾水洗滌后晾干；
③ 選取寡聚脫氧核糖核苷酸分子5' -GGGGTTGGGGTGTGGGGTTGGGG-3'，將其一 端進(jìn)行氨基修飾，配成含有10uM的寡聚脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液，緩沖液選擇Tris-硼酸，pH值為7.0且含有100mM NaCl;
④ 將經(jīng)步驟②處理的基片浸入步驟③配制的溶液中在4'C浸泡6小時(shí)，取出蒸餾水清 洗，氮?dú)獯蹈桑?br> (3)納米二氧化鈦薄膜的沉積生長(zhǎng)
將經(jīng)步驟(2)處理的基片浸入含有鹽酸的20mMTiCU的水溶液中，所述鹽酸的濃度 為0.1M，在45'C浸泡24小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜的沉積，然后用蒸餾水超聲洗滌，空 氣中干燥。
圖1為納米二氧化鈦薄膜的拉曼光譜圖，圖中154、 399、 635 cm—i處為銳鈦礦的特征 峰；456cm"處為金紅石的特征峰；520cm"為銳鈦礦和單晶硅的重疊峰。 . 圖2為納米二氧化鈦薄膜的原子力顯微鏡圖，圖中顯示沉積的二氧化鈦薄膜的平均厚 度為50nm左右。 實(shí)施例2
固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法，包括下述步驟
(1) 基片清洗干燥
將單晶硅片在超聲強(qiáng)化下用氯仿、水洗滌，從洗滌液中取出基片，置于體積比為7:3 的濃硫酸與雙氧水的混合溶液中在9(TC浸泡20分鐘，取出后將基片用蒸餾水、異丙醇清 洗，用氮?dú)獯蹈桑?br> (2) 基片表面DNA分子固載化
① 將清洗干燥后的基片放入體積百分比為3%的氨丙基三乙氧基硅垸的無水環(huán)己烷溶液中 在15'C浸泡處理30分鐘，使其表面形成氨基硅垸的自組裝膜層，將處理后的基片取出， 依次用環(huán)己烷、水清洗，氮?dú)獯蹈桑⒃跍囟葹?10'C的環(huán)境下真空干燥60分鐘；
② 將經(jīng)步驟①處理的基片用體積百分比為1.25%的戊二醛水溶液在室溫下浸泡40分鐘，取 出，用蒸餾水洗滌后吹干；
③ 選取寡聚脫氧核糖核苷酸分子5' -GGGGTTTTGGGG-3',將其一端進(jìn)行氨基修飾，配 成含有5 u M的寡聚脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液，緩沖液選擇Tris-硼酸，pH值為7.0且含 有100mMNaCl;
④ 將經(jīng)步驟②處理的基片浸入步驟③配制的溶液中在4'C浸泡12小時(shí)，取出清洗、晾干；
(3) 納米二氧化鈦薄膜的沉積生長(zhǎng)將經(jīng)步驟(2)處理的基片浸入含有鹽酸的5mMTiCU 的水溶液中，所述鹽酸的濃度為0.2M，在8(TC浸泡3小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜的沉積， 蒸餾水超聲洗滌，空氣中干燥。實(shí)施例3
固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法，包括下述步驟-
(1) 基片清洗干燥
將玻璃片在超聲強(qiáng)化下用氯仿、水洗滌，從洗滌液中取出基片，置于體積比為3:1的 濃硫酸與雙氧水的混合溶液中在85'C，浸泡15分鐘，取出后將基片用蒸餾水、異丙醇清 洗，用氮?dú)獯蹈桑?br> (2) 基片表面DNA分子固載化
① 將清洗干燥后的基片放入體積百分比為1.5%的氨丙基三乙氧基硅垸的無水甲苯溶液中 在3(TC浸泡處理60分鐘，使其表面形成氨基硅垸的自組裝膜層，將處理后的基片取出， 依次用環(huán)己烷、乙醇清洗，氮?dú)獯蹈?，并在溫度?10。C的環(huán)境下真空干燥60分鐘；
② 將經(jīng)步驟①處理的基片用體積百分比為2.5%的戊二醛水溶液在室溫下浸泡20分鐘，取 出，用蒸餾水洗滌后晾干；
③ 選取寡聚脫氧核糖核苷酸分子5' -A(GGGGC)xGGGGGCTAA-3， ，(x=3)，將其一端進(jìn)行 氨基修飾，配成含有5uM的寡聚脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液，緩沖液選擇Tris-硼酸，pH 值為7.0且含有100mM KC1;
④ 將經(jīng)步驟②處理的基片浸入步驟③配制的溶液中在4"C浸泡12小時(shí)，取出清洗、晾干；
(3) 納米二氧化鈦薄膜的沉積生長(zhǎng)將經(jīng)步驟(2)處理的基片浸入含有鹽酸的lOmMTiCU 的水溶液中，所述鹽酸的濃度為O.OIM，在3(TC浸泡72小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜的沉 積，蒸餾水超聲洗滌，空氣中干燥。
實(shí)施例4
固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法，包括下述步驟
(1) 基片清洗干燥
將陶瓷片在超聲強(qiáng)化下用蒸餾水洗滌，從洗滌液中取出基片，置于體積比為3:1的濃 硫酸與雙氧水的混合溶液中在5(TC浸泡60分鐘，取出后將基片用蒸餾水、異丙醇清洗， 用氮?dú)獯蹈桑?br> (2) 基片表面DNA分子固載化
① 將清洗干燥后的基片放入體積百分比為10%的氨丙基三甲氧基硅烷的無水環(huán)己烷溶液 中在3(TC浸泡處理30分鐘，使其表面形成氨基硅垸的自組裝膜層，將處理后的基片取出， 依次用環(huán)己烷、水清洗，氮?dú)獯蹈桑?br> ② 將經(jīng)步驟①處理的基片用體積百分比為2。/。的戊二醛水溶液在室溫下浸泡60分鐘，取出， 用蒸餾水洗滌后晾干；
(D選取寡聚脫氧核糖核苷酸分子5' -TGGGGCGGGCCGGGGGCGGGGT-3',將其一端進(jìn)行氨基 修飾，配成含有IOHM的寡聚脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液，緩沖液選擇^2 04- K2HP04 的水溶液，pH值為6.5且含有100mMNaCl;
④將經(jīng)步驟②處理的基片浸入步驟③配制的溶液中在4'C浸泡12小時(shí)，取出清洗、晾干；
(3) 納米二氧化鈦薄膜的沉積生長(zhǎng)將經(jīng)步驟(2)處理的基片浸入4mM鈦酸丁酯無水乙醇溶液中，在4(TC浸泡12小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜的沉積,蒸餾水洗滌,空氣中干燥， 再放入濃度為4mM鈦酸丁酯無水乙醇溶液中，在4(TC浸泡12小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜 的沉積,蒸餾水洗滌，空氣中干燥，如此重復(fù)IO個(gè)循環(huán)(也可以是l-10個(gè)循環(huán)中的任意個(gè)數(shù))， 得到不同厚度的納米二氧化鈦薄膜。
實(shí)施例5
固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法，包括下述步驟
(1) 基片清洗干燥
將氧化鋁片在超聲強(qiáng)化下用蒸餾水洗滌，從洗滌液中取出基片，置于體積比為4:1的 濃硫酸與雙氧水的混合溶液中在6(TC，浸泡10分鐘，取出后將基片用蒸餾水、異丙醇清 洗，用空氣吹干；
(2) 基片表面DNA分子固載化
① 將清洗干燥后的基片放入體積百分比為0.5%的氨丙基三乙氧基硅烷的無水甲苯溶液中 在30。C浸泡處理180分鐘，使其表面形成氨基硅烷的自組裝膜層，將處理后的基片取出， 用環(huán)己垸清洗，空氣吹干；
② 將經(jīng)步驟①處理的基片用體積百分比為3%的戊二醛水溶液在室溫下浸泡30分鐘，取出， 用蒸餾水洗滌后晾干；
③ 選取寡聚脫氧核糖核苷酸分子5' -A(GGGGC)xGGGGGCTAA-3， ，(x=4)，將其一端進(jìn)行 氨基修飾，配成含有5nM的寡聚脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液，緩沖液選擇NaH2P04-Na2HP04的水溶液，pH值為7.5，且含有100mMNaCl;
④ 將經(jīng)步驟②處理的基片浸入步驟③配制的溶液中在4'C，浸泡12小時(shí)，取出清洗、晾干；
(3) 納米二氧化鈦薄膜的沉積生長(zhǎng)將經(jīng)步驟(2)處理的基片浸入2mM鈦酸丁酯的無 水乙醇溶液中，在25'C浸泡24小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜的沉積,蒸餾水超聲洗滌,空氣中 干燥，再浸入2mM鈦酸丁酯的無水乙醇溶液中，在25'C浸泡24小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦 薄膜的沉積，蒸餾水超聲洗滌,空氣中干燥，如此循環(huán)5個(gè)循環(huán)。
實(shí)施例6
固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法，包括下述步驟
(1) 基片清洗干燥
將功能塑料片在超聲強(qiáng)化下用蒸餾水洗滌，從洗滌液中取出基片，置于體積比為1.5:1 的濃硫酸與雙氧水的混合溶液中在15。C浸泡20分鐘，取出后將基片用蒸餾水、乙醇清洗， 用空氣歡干；
(2) 基片表面DNA分子固載化
① 將清冼干燥后的基片放入體積百分比為1%的氨丙基三乙氧基硅院的無水環(huán)己垸溶液中 在30。C浸泡處理60分鐘，使其表面形成氨基硅烷的自組裝膜層，將處理后的基片取出， 依次用環(huán)己烷、水清洗，氮?dú)獯蹈桑?br> ② 將經(jīng)步驟①處理的基片用體積百分比為1.25%的戊二醛水溶液在室溫下浸泡60分鐘，取 出，用蒸餾水洗滌后晾干；③ 選取寡聚脫氧核糖核苷酸分子5' -A(GGGGC)xGGGGGCTAA-3， ，(x=5)，將其一端進(jìn)行 氨基修飾，配成含有10y M的寡聚脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液，緩沖液選擇Tris-硼酸，pH 值為7.4，且含有l(wèi)OOmMNaCl;
④ 將經(jīng)步驟②處理的基片浸入步驟③配制的溶液中在4x:浸泡8小時(shí)，取出清洗、晾干；
(3)納米二氧化鈦薄膜的沉積生長(zhǎng)將經(jīng)步驟(2)處理的基片浸入10mM鈦酸丁酯的無 水乙醇溶液中，在l(TC浸泡72小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜的沉積,蒸餾水超聲洗滌，空氣中 干燥，再浸入10mM鈦酸丁酯的無水乙醇溶液中，在l(TC浸泡72小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦 薄膜的沉積,蒸餾水超聲洗滌,空氣中干燥，如此循環(huán)8個(gè)循環(huán)。 實(shí)施例7
固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法，包括下述步驟
(1) 基片清洗干燥
將表面有金鍍層的玻璃片用蒸餾水洗滌，從洗滌液中取出基片，置于體積比為1.5:1 的醋酸與雙氧水的混合溶液中在50'C浸泡20分鐘，取出后將基片用乙醇清洗，在自然環(huán) 境中自然晾干；
(2) 基片表面DNA分子固載化
① 將清洗干燥后的基片放入體積百分比為2%的氨丙基三乙氧基硅烷的無水甲醇溶液中在 15'C浸泡處理180分鐘，使其表面形成氨基硅垸的自組裝膜層，將處理后的基片取出，依 次用甲醇、水清洗，氮?dú)獯蹈桑⒃跍囟葹?2(TC的環(huán)境下真空干燥30分鐘；
② 將經(jīng)步驟①處理的基片用體積百分比為1.25%的戊二醛水溶液在室溫下浸泡60分鐘，取 出，用蒸餾水洗滌后晾干；
③ 選取寡聚脫氧核糖核苷酸分子5' -CCCCAACCCCACACCCCAACCCC-3'將其一端進(jìn) 行氨基修飾，配成含有10liM的寡聚脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液，緩沖液選擇NaH2P04-Na2HP04的水溶液，pH值為6.0;
④ 將經(jīng)步驟②處理的基片浸入步驟③配制的溶液中在4X:浸泡8小時(shí)，取出清洗、晾干； G)納米二氧化鈦薄膜的沉積生長(zhǎng)將經(jīng)步驟(2)處理的基片浸入含有鹽酸的18mMTiCU
的水溶液中，所述鹽酸的濃度為O.Ol M，在15'C浸泡8小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜的沉 積,蒸餾水超聲洗滌,空氣中干燥。 ' 實(shí)施例8 ,
固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法，包括下述步驟
(1) 基片清洗干燥
將單晶硅片依次用乙醇、蒸餾水洗滌，從洗滌液中取出基片，置于體積比為7:3的醋 酸與雙氧水的混合溶液中在15'C浸泡20分鐘，取出后將基片用乙醇清洗，用空氣吹干；
(2) 基片表面DNA分子固載化 ①將清洗干燥后的基片放入體積百分比為10%的氨丙基三乙氧基硅垸的無水乙醇溶液中 在5(TC浸泡處理30分鐘，使其表面形成氨基硅烷的自組裝膜層，將處理后的基片取出， 用環(huán)己烷清洗，空氣吹干，并在溫度為8(TC的環(huán)境下真空干燥30分鐘；② 將經(jīng)步驟①處理的基片用體積百分比為1%的戊二醛水溶液在室溫下浸泡40分鐘，取出， 用蒸餾水洗滌后吹干；
③ 選取寡聚脫氧核糖核苷酸分子5' -CCCCAAAACCCC -3'將其一端進(jìn)行氨基修飾，配 成含有5 ix M的寡聚脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液，緩沖液選擇KH2P04- K2HP04的水溶液， pH值為4.5;
④ 將經(jīng)步驟②處理的基片浸入步驟③配制的溶液中在3CTC浸泡3小時(shí)，取出清洗、晾干； (3)納米二氧化鈦薄膜的沉積生長(zhǎng)將經(jīng)步驟(2)處理的基片浸入含有鹽酸的2mMTiCU
的水溶液中，所述鹽酸的濃度為0.001 M，在15'C浸泡8小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜的沉
積,蒸餾水超聲洗滌,空氣中干燥。
實(shí)施例9
固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法，包括下述步驟
(1) 基片清洗干燥 ' 將玻璃片依次用氯仿、蒸餾水洗滌，從洗滌液中取出基片，置于體積比為4:1的醋酸
與雙氧水的混合溶液中在2(TC浸泡30分鐘，取出后將基片用蒸餾水、乙醇清洗，用空氣 吹干；
(2) 基片表面DNA分子固載化
① 將清洗干燥后的基片放入體積百分比為3%的氨丙基三乙氧基硅烷的無水甲苯溶液中在 25'C浸泡處理90分鐘，使其表面形成氨基硅烷的自組裝膜層，將處理后的基片取出，依 次用環(huán)己垸、水清洗，晾干，并在溫度為10(TC的環(huán)境下真空干燥60分鐘；
② 將經(jīng)步驟①處理的基片用體積百分比為3%的戊二醛水溶液在室溫下浸泡30分鐘，取出， 用蒸餾水洗滌后吹干；
③ 選取寡聚脫氧核糖核苷酸分子5， - TTAGCCCCC(GCCCC)xT -3' ( x=3， x也可以選4或 5)將其一端進(jìn)行氨基修飾，配成含有8uM的寡聚脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液，緩沖液選 擇2-(N-嗎啉代)乙磺酸水溶液，pH值為6. 0;
④ 將經(jīng)步驟②處理的基片浸入步驟(D配制的溶液中在15°C，浸泡18小時(shí)，取出清洗、晾 干；
(3) 納米二氧化鈦薄膜的沉積生長(zhǎng)將經(jīng)步驟(2)處理的基片浸入含有鹽酸的10mMTiCU 的水溶液中，所述鹽酸的濃度為l M，在15t:浸泡8小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜的沉積， 蒸餾水超聲洗滌,空氣中干燥。
實(shí)施例10
固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法，包括下述步驟
(1) 基片清洗干燥
將功能塑料片依次用丙酮、蒸餾水洗滌，從洗滌液中取出基片，置于體積比為2:1的 濃硫酸與雙氧水的混合溶液中在15'C，浸泡20分鐘，取出后將基片用蒸餾水、乙醇清洗， 用空氣吹干；
(2) 基片表面DNA分子固載化①將清洗干燥后的塞片放入體積百分比為3%的氨丙基三乙氧基硅烷的無水環(huán)己垸溶液中 在15。C浸泡處理30分鐘，使其表面形成氨基硅垸的自組裝膜層，將處理后的基片取出， 依次用甲醇、水清洗，氮?dú)獯蹈?，并在溫度?10'C的環(huán)境下真空干燥60分鐘；
② 將經(jīng)步驟①處理的基片用體積百分比為1%的戊二醛水溶液在室溫下浸泡90分鐘，取出， 用蒸餾水洗滌后吹干；
③ 選取寡聚脫氧核糖核苷酸分子5' -ACCCCGCCCCCGGCCCGCCCCA-3'將其一端進(jìn)行氨基修飾， 配成含有8 y M的寡聚脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液，緩沖液選擇2- (N-嗎啉代)乙磺酸水溶 液，pH值為6.0;
④ 將經(jīng)步驟②處理的基片浸入步驟③配制的溶液中在1(TC，浸泡8小時(shí)，取出清洗、晾干； (3)納米二氧化鈦薄膜的沉積生長(zhǎng)將經(jīng)步驟(2)處理的基片浸入10mM鈦酸丁酯的無
水乙醇溶液中，在90'C浸泡1小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜的沉積,蒸餾水超聲洗滌,空氣中干燥。
實(shí)施例11
'固載化DN.A引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法，包括下述步驟
(1) 基片清洗干燥
將功能塑料片在超聲強(qiáng)化下依次用乙醇、蒸餾水洗滌，從洗滌液中取出基片，置于體
積比為1.5:1的濃硫酸與雙氧水的混合溶液中在15'C浸泡20分鐘，取出后將基片用蒸餾水、 乙醇清洗，用空氣吹干；
(2) 基片表面DNA分子固載化
① 將清洗干燥后的基片放入體積百分比為3%的氨丙基三乙氧基硅垸的無水環(huán)己垸溶液中 在15C浸泡處理30分鐘，使其表面形成氨基硅垸的自組裝膜層，將處理后的基片取出， 依次用環(huán)己垸、水清洗，氮?dú)獯蹈桑⒃跍囟葹?1(TC的環(huán)境下真空干燥60分鐘；
② 將經(jīng)步驟①處理的基片用體積百分比為1.25%的戊二醛水溶液在室溫下浸泡40分鐘，取 出，用蒸餾水洗滌后吹干；
③ 選取寡聚脫氧核糖核苷酸分子5' -ACCCCGCCCCCGGCCCGCCCCA-3'將其一端進(jìn)行氨基修飾， 配成含有8 u M的寡聚脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液，緩沖液選擇2- (N-嗎啉代)乙磺酸水溶 液，pH值為6.0;
④ 將經(jīng)步驟②處理的基片浸入步驟③配制的溶液中在10'C浸泡8小時(shí)，取出清洗、晾干；
(3) 納米二氧化鈦薄膜的沉積生長(zhǎng)將經(jīng)步驟(2)處理的基片浸入10mM鈦酸異丙酯的 無水乙醇溶液中，在9(TC浸泡1小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜的沉積,蒸餾水超聲洗滌，空氣 中干燥。
實(shí)施例12 -
固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法，包括下述步驟
(1)基片清洗干燥
將功能塑料片在超聲強(qiáng)化下依次用丙酮、蒸餾水洗滌，從洗滌液中取出基片，置于體
積比為1.5:1的濃硫酸與雙氧水的混合溶液中在15"C浸泡20分鐘，取出后將基片用蒸餾水、乙醇清洗，用空氣吹干；
(2) 基片表面DNA分子固載化 ①將清洗干燥后的基片放入體積百分比為3%的氨丙基三乙氧基硅垸的無水環(huán)己垸溶液中 在15。C浸泡處理30分鐘，使其表面形成氨基硅烷的自組裝膜層，將處理后的基片取出， 依次用環(huán)己烷、水清洗，氮?dú)獯蹈?，并在溫度?1(TC的環(huán)境下真空干燥60分鐘；
② 將經(jīng)步驟①處理的基片用體積百分比為1.25%的戊二醛水溶液在室溫下浸泡40分鐘，取 出，用蒸餾水洗滌后吹干；
③ 選取寡聚脫氧核糖核苷酸分子5' -ACCCCGCCCCCGGCCCGCCCCA-3'將其一端進(jìn)行氨基修飾， 配成含有8 y M的寡聚脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液，緩沖液選擇2- (N-嗎啉代)乙磺酸水溶 液，pH值為6.0;
④ 將經(jīng)步驟②處理的基片浸入步驟③配制的溶液中在1(TC浸泡8小時(shí)，取出清洗、晾干；
(3) 納米二氧化鈦薄膜的沉積生長(zhǎng)將經(jīng)步驟(2)處理的基片浸入含有鹽酸的2mM鈦 酸丁酯的無水乙醇溶液中，在15'C浸泡72小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜的沉積,蒸餾水超聲 洗滌,空氣中干燥，如此循環(huán)S個(gè)循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法，其特征是包括下述步驟(1)基片清洗干燥；(2)基片表面DNA分子固載化①將清洗干燥后的基片放入體積百分比為0.5％-10％的氨基硅烷的有機(jī)溶劑溶液中在15～50℃浸泡處理30～180分鐘，使其表面形成氨基硅烷的自組裝膜層，將處理后的基片取出，用環(huán)己烷清洗或依次用環(huán)己烷、水清洗或依次用甲醇、水清洗或依次用環(huán)己烷、乙醇清洗，晾干或用空氣吹干或用氮?dú)獯蹈?，并在溫度?0～120℃的環(huán)境下真空干燥30～90分鐘；②將經(jīng)步驟①處理的基片用體積百分比為1％～3％的戊二醛水溶液在室溫下浸泡0.5～1.5小時(shí)，取出，用蒸餾水洗滌后晾干或吹干；③選取堿基數(shù)為12-35的寡聚脫氧核糖核苷酸分子，將其一端進(jìn)行氨基修飾，配成含有5～10μM的寡聚脫氧核糖核苷酸的緩沖溶液；④將經(jīng)步驟②處理的基片浸入步驟③配制的溶液中在4℃～30℃浸泡3-18小時(shí)，取出清洗、晾干；(3)納米二氧化鈦薄膜的沉積生長(zhǎng)將經(jīng)步驟(2)處理的基片浸入含有鹽酸的2～20mMTiCl4的水溶液中，所述鹽酸的濃度為0.001～1M，在15～80℃浸泡3小時(shí)～72小時(shí)或浸入2～10mM鈦酸丁酯的乙醇溶液中，在15～90℃浸泡1小時(shí)～72小時(shí)或浸入2～10mM鈦酸異丙酯的乙醇溶液中，在15～90℃浸泡1小時(shí)～72小時(shí)進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜的沉積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方 法，其特征是所述基片為單晶硅片、玻璃片、陶瓷片、功能塑料片、表面有金鍍層的玻璃 片或氧化鋁片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方 法，其特征是所述步驟(1)的清洗步驟為將基片用水洗滌或依次用乙醇、水洗滌或依 次用氯仿、水洗滌或依次用丙酮、水洗滌或在超聲強(qiáng)化下用水洗滌或在超聲強(qiáng)化下依次用 乙醇、水洗滌或在超聲強(qiáng)化下依次用氯仿、水洗滌或在耀聲強(qiáng)化下依次用丙酮、水洗滌， 從洗滌液中取出基片，放入雙氧水中或體積比為1.5~4:1的醋酸與雙氧水混合溶液中或體 積比為1.5~4: 1的濃硫酸與雙氧水的混合溶液中在15 9(TC，浸泡10 60分鐘，取出后 將基片用乙醇清洗或依次用蒸餾水、乙醇清洗或依次用蒸餾水、異丙醇清洗，用空氣或氮 氣吹干，或者在潔凈環(huán)境中自然晾干。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方 法，其特征是所述氨基硅垸為氨丙基三甲氧基硅烷或氨丙基三乙氧基硅烷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方 法，其特征是所述步驟(2)中步驟①中所述有機(jī)溶劑為無水甲醇、無水乙醇、無水環(huán)己烷或無水甲苯。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法， 其特征是所述步驟(2)中步驟③中寡聚脫氧核糖核苷酸為富含鳥嘌呤堿基的序列，所述緩 沖溶液為含NaH2P04- Na2HP04的水溶液或K 2HP04- KH2P04的水溶液或Tris-硼酸水溶 液，緩沖溶液的pH值為6.5-7.5且含有l(wèi)OOmM NaCl或KCl。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法， 其特征是所述步驟(2)中步驟③中寡聚脫氧核糖核苷酸分子為富含胞嘧啶的序列，所述緩 沖溶液為含NaH2P04-Na2HP04的水溶液、KH2P04-Na2HP04、 K 2HP04-KH2P04的水溶液 或2-(N-嗎啉代)乙磺酸水溶液，緩沖溶液的pH為4.5-6.8。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方 法，其特征是所述步驟(3)中TiCl4的水溶液的濃度為5~18mM，所述鹽酸的濃度為 0.01~0.2M。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種固載化DNA引導(dǎo)基片表面納米二氧化鈦薄膜生長(zhǎng)的制備方法，包括下述步驟(1)基片清洗干燥；(2)基片表面DNA分子固載化；(3)將經(jīng)步驟(2)處理的基片浸入含有鹽酸的2～20mM TiCl₄的水溶液中，進(jìn)行納米二氧化鈦薄膜的沉積，本發(fā)明的方法對(duì)環(huán)境無污染；在基片表面實(shí)現(xiàn)了DNA的固載化和有序組裝，并以此為模板在低溫下引導(dǎo)了納米二氧化鈦薄膜的組裝和生長(zhǎng)。用本發(fā)明的方法在基片表面上制備的二氧化鈦納米薄膜，無需經(jīng)過高溫煅燒既具有一定晶體結(jié)構(gòu)，且膜表面均勻，與基片表面附著力強(qiáng)，有望用于太陽能電池透明導(dǎo)電薄膜和自清潔表面等功能器件的制備。
文檔編號(hào)C04B41/45GK101314525SQ20081005359
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者吉俊懿, 張金利, 徐雙慶,  李, 憲 王, 蔣玉婷 申請(qǐng)人:天津大學(xué)