專利名稱：將分子固定在表面上的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將化合物，特別是分子例如生物分子固定在表面或固體載體上的方法。
在一個(gè)封裝件中安插多個(gè)IC(集成電路)的芯片封裝技術(shù)是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。在此，例如在堆疊式芯片結(jié)構(gòu)中，經(jīng)常采用由聚合物組成的中間層，該中間層建立了上下重疊堆積的IC的連接并同時(shí)有助于機(jī)械保護(hù)下部芯片的上表面，所述上表面可能是敏感的。在一些工廠中，這樣層的生產(chǎn)是成批生產(chǎn)工藝的一部分，并特別地，這樣層的厚度可以精確調(diào)控在幾微米和甚至更小的范圍內(nèi)。
對(duì)于許多生物化學(xué)和生物技術(shù)應(yīng)用有意義的是，將生物分子固定在固體載體上。在無(wú)機(jī)層和生物分子之間建立連接的交聯(lián)劑通常用于在無(wú)機(jī)底物上的生物共軛。例如在EP1132739B1中公開(kāi)了一種方法，該方法用于在生物共軛中，通過(guò)交聯(lián)劑將分子結(jié)合到無(wú)機(jī)底物上，其中這樣的交聯(lián)劑可以是例如硅烷。此外，在EP1132739B1中提出一種連接物體系，該連接物體系可用于生物分子的檢測(cè)和分離和用作傳感芯片或生物芯片的組件或用作診斷儀器。例如在生物化學(xué)工藝過(guò)程中，可以重復(fù)采用固定酶。此外，酶和其它生物分子的固定是開(kāi)發(fā)生物兼容植入物的關(guān)鍵技術(shù)。
總共已知有多種方法用于將分子(例如生物分子)結(jié)合到載體表面。在免疫學(xué)領(lǐng)域中，使用例如聚苯乙烯表面如PolySorp和MaxiSorp用于將生物分子結(jié)合或共軛到表面上。
從EP0646038已知生產(chǎn)鈍化和穩(wěn)定化的多孔載體和采用它們用于生物共軛。這些載體具有高的可逆吸著容量，其基本上不伴隨出現(xiàn)分子例如蛋白質(zhì)、多糖或寡核苷酸或多核苷酸的非特異吸附。
DE10004884描述了借助連接物類似的基團(tuán)在表面上安置生物分子的方法。該方法包括將含有連接物類似的基團(tuán)的聚合物與氫氧根離子源接觸，由此可以將生物分子例如肝素施加到底物表面上。
與生物共軛相關(guān)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，有兩個(gè)主要問(wèn)題很重要(i)總共將多少分子結(jié)合到經(jīng)定義的表面上和(ii)多少分子在結(jié)合過(guò)程之后仍然具有活性。
生物共軛的已知方法的缺點(diǎn)是，使用連接物用于將分子結(jié)合到載體上。連接物的存在不利地降低結(jié)合分子的活性。此外，已知方法是耗時(shí)的并由于使用連接物或相應(yīng)的類似物而是昂貴的。
本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題是提供一種方法，該方法使得可以簡(jiǎn)單并且經(jīng)濟(jì)地將生物分子共軛或固定在表面上且其中保持最大限度地獲得結(jié)合分子的活性。
此目標(biāo)由根據(jù)權(quán)利要求1的特征的方法達(dá)到。本發(fā)明的有利實(shí)施方案是從屬權(quán)利要求的主題。
在根據(jù)本發(fā)明的將分子固定在表面上的方法中規(guī)定，將一層疏水性和特別是非可溶脹聚合物施加到表面上并將分子固定在該聚合物層的表面上。
這樣的疏水性聚合物例如是聚酰亞胺或聚苯乙烯。聚合物層所要施加到的表面優(yōu)選由無(wú)機(jī)材料例如半導(dǎo)體材料，特別是硅，半導(dǎo)體氧化物，特別是二氧化硅，玻璃，氮化物，或陶瓷組成。
疏水性聚合物如聚酰亞胺或聚苯乙烯具有的優(yōu)點(diǎn)是，可以采用半導(dǎo)體技術(shù)中已知的常規(guī)方法將它們施加到無(wú)機(jī)載體的表面。此外，它們使載體相對(duì)于施加到聚合物層表面的分子或與這些分子相關(guān)聯(lián)的物質(zhì)為電絕緣。因此，電傳感器和測(cè)定電路可以集成入例如由半導(dǎo)體材料組成的載體中，而沒(méi)有由于施加到聚合物層表面的分子和物質(zhì)對(duì)它們的功能有任何有害影響。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，載體的表面可以完全或僅部分由有機(jī)疏水性聚合物覆蓋，其中借助常用于半導(dǎo)體工業(yè)的掩蔽工藝可將表面的幾部分留出空白。采用此方式，電連接觸點(diǎn)(鍵)可以隨后安裝在載體上，例如安裝在芯片上。也可以由于其它原因?qū)⒈砻娴膸撞糠至舫隹瞻祝缡沟梅潜匾獮闊o(wú)機(jī)的表面區(qū)域未被覆蓋，或相反，只由聚合物涂覆表面的這樣的特定位置，在該特定位置上可隨后粘附分子，例如生物分子。
為進(jìn)行固定，將聚合物層與有機(jī)分子接觸，該有機(jī)分子可與聚合物層形成連接。以一定的方式進(jìn)行使接觸的作用，使得以位置特異的方式結(jié)合分子。
優(yōu)選將傳感器元件在表面下方集成入載體中，在該表面上施加有聚合物層，以使得可以對(duì)聚合物層表面上固定的分子進(jìn)行測(cè)量。這些測(cè)量可例如用于表征生物分子的性能或在它們周圍發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。
例如，可以良好地將抗體結(jié)合到例如由聚酰亞胺或聚苯乙烯組成的疏水性聚合物層的表面，采用該聚合物層可以容易地涂覆用作載體的半導(dǎo)體制品或半導(dǎo)體層，使得可以隨后進(jìn)行傳統(tǒng)檢測(cè)反應(yīng)例如ELISA反應(yīng)。
與本發(fā)明相關(guān)的分子特別是肽，蛋白質(zhì)，基因及其片段，核酸，碳水化合物結(jié)構(gòu)如糖，細(xì)胞及其片段，細(xì)胞膜組分，和/或激素。當(dāng)然也可以將微生物、細(xì)胞提取物、配體、抗原、抗體、受體、外源凝集素、糖肽和/或脂類作為分子固定在聚合物層的表面上。微生物可以是活或死的微生物，其中在本發(fā)明意義中的活微生物涉及生長(zhǎng)細(xì)胞和靜息細(xì)胞兩者。該微生物可以由載體上細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)交聯(lián)而預(yù)固定，其中術(shù)語(yǔ)“預(yù)固定”是指在按本發(fā)明方法的固定之前，可導(dǎo)致分子或細(xì)胞固著的所有方法。在包埋入聚合物基體中以將微生物預(yù)固定時(shí)，適宜地采用生物聚合物例如多糖或蛋白質(zhì)，或還有合成聚合物。
此外，當(dāng)然也可以將配體作為分子固定在聚合物層表面上。在本發(fā)明意義中的配體例如是分子，例如蛋白質(zhì)或離子，它們可以在中心結(jié)構(gòu)周圍分成組。配體可以是單齒的和多齒的。然而，術(shù)語(yǔ)“配體”也可指在大分子特異部位結(jié)合的分子，例如蛋白質(zhì)上的底物或輔酶。在本發(fā)明意義中，術(shù)語(yǔ)“分子或生物分子”也應(yīng)當(dāng)理解為表示抗原和/或抗體。在本發(fā)明意義中的抗原是可引起免疫應(yīng)答的所有物質(zhì)。它們可以是異體的天然或合成大分子，特別是蛋白質(zhì)或多糖，其分子量大于2千道爾頓，以及外來(lái)粒子的表面結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的抗原可由高分子量部分組成，該高分子量部分用作通常為多種的低分子量基團(tuán)的底物，該低分子量基團(tuán)對(duì)免疫應(yīng)答的特異性和抗原與相應(yīng)的免疫球蛋白的反應(yīng)起決定性作用?？乖梢允嵌鄡r(jià)的和單價(jià)的并因此可以與一種或與多種抗體種類相互作用。
也可以設(shè)計(jì)，在載體上不固定抗原而固定抗體。術(shù)語(yǔ)“抗體”特別是指特異地與一種抗原相互作用的糖肽。通過(guò)相互作用導(dǎo)致抗原-抗體配合物的形成?？贵w可以是例如不同種免疫球蛋白組?？贵w可以作為完整抗體或作為不同種片段而固定，該片段可以例如通過(guò)由不同種肽酶的斷裂而產(chǎn)生?？梢栽谳d體上的固定之前或期間或之后，例如由還原、氧化或由低聚而將抗體改性。此外，也可以使用受體作為生物分子。受體例如是與細(xì)胞外信號(hào)分子例如配體相互作用的蛋白質(zhì)，并通過(guò)構(gòu)型變化，特別地通過(guò)次級(jí)信使物質(zhì)而活化或引發(fā)某些功能。然而，在本發(fā)明意義中的受體也可以是接受刺激并轉(zhuǎn)達(dá)相應(yīng)信息的特定細(xì)胞；對(duì)此例子有光受體、化學(xué)受體、熱受體和壓力受體。
聚合物層施加到的表面優(yōu)選是極平的，即它是具有低粗糙度的表面例如半導(dǎo)體層或具有集成電路的半導(dǎo)體制品的表面(IC表面)，然而，它們可具有局部微觀結(jié)構(gòu)，該微觀結(jié)構(gòu)適于例如接受生物分子。
在本發(fā)明意義中的術(shù)語(yǔ)“固定或預(yù)固定”是指由化學(xué)、生物和/或物理方式限制分子移動(dòng)性和溶解性的所有方法，其中術(shù)語(yǔ)“預(yù)固定”涉及用于固著分子的所有方法，該“預(yù)固定”在按本發(fā)明方法的固定之前進(jìn)行。固定和/或預(yù)固定可以由各種方法進(jìn)行，如將分子彼此結(jié)合或結(jié)合到載體上，通過(guò)在聚合物基體網(wǎng)絡(luò)中夾持，或通過(guò)膜的包封。通過(guò)固定，不僅分子能夠重復(fù)使用，而且在與樣品的相互作用過(guò)程之后它們可容易地再次分離。它們可采用更高得多的局部濃度和在連續(xù)流過(guò)系統(tǒng)中使用?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)載體的直接連接和通過(guò)交聯(lián)而進(jìn)行分子在載體上的結(jié)合或固定。特別地根據(jù)本發(fā)明，由離子、吸附或由共價(jià)結(jié)合進(jìn)行對(duì)載體的連接。在本發(fā)明意義中的交聯(lián)是分子彼此間交聯(lián)或與其它聚合物交聯(lián)。在通過(guò)包埋的固定中，在將分子固定在載體表面上之前將分子包埋入凝膠結(jié)構(gòu)或膜中。
本領(lǐng)域技術(shù)人員已知將分子固定在載體上的許多可能性方案。在此，固定應(yīng)以一定的方式進(jìn)行，使得每個(gè)探針或分子可以歸屬于載體上確定的位置和可以獨(dú)立地評(píng)價(jià)載體上的每個(gè)位置。然而，也可能期望，不同種分子或探針的涂覆地點(diǎn)部分或完全重疊，或堆放生物分子混合物。例如，固定可以由根據(jù)半導(dǎo)體技術(shù)的方法進(jìn)行?；旧希梢圆捎脙煞N原則上不同的方式將分子或生物分子固定在載體上(a)一方面，可以在載體上經(jīng)定義的位置由單體的合成結(jié)構(gòu)單元的連續(xù)偶合而原位合成分子，(b)另一方面，可以將預(yù)先合成的生物分子，或源自圖書(shū)館的生物分子，或其它分子，在特別官能化的載體材料的經(jīng)定義的位置放下和固定。點(diǎn)樣和印刷方法兩者都可用于此目的?！包c(diǎn)樣”是指這樣的方法，在該方法中在載體上放下其中存在有分子的液滴，其中通過(guò)表面相互作用和干燥形成基本上圓的點(diǎn)。然而，其它印刷方法也使得可以在載體表面上經(jīng)定義的區(qū)域中放下分子，由此，樣品對(duì)分子底物表面的穩(wěn)定結(jié)合可以高偶合效率進(jìn)行。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的所有在例如柱材料上固定生物分子的措施都可同樣使用，以將分子固定在載體上。
固定或預(yù)固定的經(jīng)選擇的方法是例如接觸尖端印刷、環(huán)銷印刷、納米電印刷和納米吸移、氣泡噴墨印刷、頂部點(diǎn)印刷、微接觸印刷、微流體網(wǎng)絡(luò)方法、光刻活化方法、光刻膠平版印刷、電化學(xué)聚焦和微濕印刷?？梢愿鶕?jù)本發(fā)明應(yīng)用所有這些方法。
在本發(fā)明的意義中，包括金屬、聚丙烯、特氟隆、聚乙烯、聚酯、聚苯乙烯、氮化物、陶瓷和/或玻璃的無(wú)機(jī)表面可以用作載體，或IC(集成電路)表面、硅、二氧化硅或其它。在本發(fā)明意義中的金屬是其內(nèi)聚是由晶格產(chǎn)生的所有化合物。在金屬和非金屬之間的界線是不清楚的，使得元素Ce、Sn、As和Sb在本發(fā)明意義中也是金屬。根據(jù)本發(fā)明的金屬也包括金屬玻璃，即處于亞穩(wěn)、極為無(wú)定形狀態(tài)的材料。自然地，金屬導(dǎo)電聚合物也是本發(fā)明意義中的金屬。本發(fā)明意義中的金屬有利地特別具有良好的強(qiáng)度，良好的硬度和耐磨性，高韌性，和良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。本發(fā)明意義中的聚丙烯是熱塑性的丙烯聚合物。聚丙烯特別具有高硬度，回彈性，剛度，和耐熱性的特征。根據(jù)本發(fā)明的特氟隆是聚四氟乙烯，它有利地具有良好的熱塑性能。特別通過(guò)乙烯按基本上為兩種不同的方法，高壓法和低壓法，聚合而制備聚乙烯。由高壓法生產(chǎn)的聚乙烯有利地具有低密度。包含聚丙烯的載體的性能基本上由作為部分結(jié)晶烴的聚乙烯的特征而確定。聚乙烯有利地直到最高至60℃幾乎不溶于所有的常用溶劑。有利地，極性液體如醇、酯和酮在室溫下幾乎不引起聚乙烯的溶脹并因此不引起載體涂層的溶脹。聚乙烯有利地對(duì)水、堿液和鹽溶液以及無(wú)機(jī)酸完全不起化學(xué)作用。包含聚乙烯的載體具有例如很低的水蒸汽透過(guò)率。然而，載體也可合適地包括聚酯。本發(fā)明意義中的聚酯是由內(nèi)酯開(kāi)環(huán)聚合，或由羥基羧酸或由二醇和二羧酸或二羧酸衍生物的縮聚而生產(chǎn)的化合物。本發(fā)明意義中的聚酯也包括聚酯樹(shù)脂、聚酯酰亞胺、聚酯橡膠、聚酯多元醇和聚酯聚氨酯。聚酯有利地是熱塑性塑料和具有顯著的材料特征。它們例如具有高熱穩(wěn)定性和可以與金屬例如銅、鋁和鎂一起加工成合金。
然而也可以設(shè)計(jì)為，載體包含陶瓷。本發(fā)明意義中的陶瓷是用于特別是無(wú)機(jī)并主要為非金屬化合物的集合名詞，該化合物包含多于30vol％的結(jié)晶材料。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知可以用作載體的各種陶瓷或陶瓷材料。這些物質(zhì)例如可以是所謂的陶器、解理晶片、實(shí)驗(yàn)室硬瓷、氧化鋁陶瓷、永磁材料、硅磚和氧化鎂磚。在粘土陶瓷材料方面，在本發(fā)明意義中區(qū)分為粗和細(xì)材料，其中細(xì)粘土陶瓷材料包括土器、陶器、瓷器和硬瓷。特種陶瓷材料如玻面陶瓷、氧化物陶瓷、SiC磚和熔融鑄塑磚也可有利地用作載體。載體也可優(yōu)選包含玻璃。本發(fā)明意義中的術(shù)語(yǔ)“玻璃”是以無(wú)定形、非結(jié)晶固體狀態(tài)的物質(zhì)，即玻璃態(tài)可在本發(fā)明的意義中理解為凍結(jié)的過(guò)冷液體或熔體。玻璃因此是無(wú)機(jī)或有機(jī)的，主要是氧化物的熔體產(chǎn)物，該熔體產(chǎn)物經(jīng)由給料過(guò)程轉(zhuǎn)化成固態(tài)而沒(méi)有熔體相組分結(jié)晶出來(lái)。當(dāng)然，在本發(fā)明的意義中晶體、熔體和過(guò)冷熔體也理解為是玻璃。玻璃可以是例如平板玻璃、實(shí)驗(yàn)室儀器玻璃、鉛晶質(zhì)玻璃、纖維玻璃、光學(xué)玻璃纖維和其它玻璃。當(dāng)然也可以使用無(wú)硅酸鹽的玻璃，例如磷酸鹽玻璃。然而，載體也可以這樣獲得，使得使用光學(xué)玻璃，即例如具有特別的光學(xué)折光指數(shù)的玻璃。
在本發(fā)明意義中當(dāng)然可以將載體的表面改性。可以特別通過(guò)生物、物理和/或化學(xué)影響的作用進(jìn)行載體改性。物理作用的例子是拋光、蝕刻、酸洗、噴砂，但還有導(dǎo)致硬化、涂覆、調(diào)質(zhì)處理、用保護(hù)皮層被覆等的物理工藝。通過(guò)生物作用的表面處理可以例如包括通過(guò)微生物的長(zhǎng)滿。載體表面的化學(xué)改性包括例如采用酸、堿、金屬氧化物和其它試劑的處理。載體表面可以采用一定的方式改性，使得分子特別好地粘附到載體上，或以一定方式粘附使得它們以不對(duì)其活性有害的方式加以改性。表面改性也包括采用如下物質(zhì)的涂覆聚-L-亮氨酸、氨基硅烷、醛硅烷、環(huán)氧基團(tuán)、金、抗生蛋白鏈菌素、反應(yīng)性基團(tuán)、聚丙烯酰胺墊、固定化硝基纖維素和/或活化醛或瓊脂糖-醛基團(tuán)，由該涂覆特別結(jié)合如下部分DNA、COO-基、NH2基、生物素、硫醇基團(tuán)等。載體表面改性當(dāng)然也包括導(dǎo)致提高的穩(wěn)定性和斷裂強(qiáng)度的處理。當(dāng)然也可以進(jìn)行特別地在生物分子固定方面，也為源自組織學(xué)的傳統(tǒng)的表面改性。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中設(shè)計(jì)，在聚合物層表面的特定區(qū)域中施加含有集成電路或附加的微系統(tǒng)的另外的半導(dǎo)體制品或半導(dǎo)體層。適合作為聚合物層的在此特別是聚酰亞胺，聚酰亞胺對(duì)于在半導(dǎo)體技術(shù)中的這樣的應(yīng)用是已知的。聚酰亞胺是特別耐高溫的聚合物，它們有利地具有優(yōu)異的機(jī)械、熱和電性能。聚酰亞胺在半導(dǎo)體技術(shù)中的目前已知的應(yīng)用特別包括載體上的緩沖層、鈍化層、粘合層和介電中間層。特別將聚酰亞胺以液體形式施用并然后固化。在此固化步驟中聚酰亞胺有利地獲得期望的性能。為了應(yīng)用，可以將聚酰亞胺由平版印刷方式形成網(wǎng)紋。當(dāng)然，聚酰亞胺也可用作澆注材料的粘附促進(jìn)劑和用作緩沖層。聚酰亞胺層降低例如由于包覆而引起的硅中的應(yīng)力和防止邊緣的裂紋。必須特別在非常均勻的溫度條件下固化聚酰亞胺以防止聚酰亞胺中形成裂紋和顏色的不均勻性。例如，低氧值是有利的，以達(dá)到良好的粘附。
同樣可根據(jù)本發(fā)明用作用于將分子固定的聚合物層的聚苯乙烯是主要由苯乙烯的自由基聚合獲得的一種熱塑性塑料。由于苯環(huán)是特別穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，所以生長(zhǎng)的聚合物鏈的自由基末端從不攻擊環(huán)中的雙鍵。應(yīng)用聚苯乙烯方面的多種優(yōu)點(diǎn)源自于上述事實(shí)，例如，聚苯乙酸耐酸、堿液和醇。
在本發(fā)明的進(jìn)一步的有利實(shí)施方案中，僅在預(yù)先定義的區(qū)域中將疏水性聚合物施加到表面上。
在進(jìn)一步特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，由等離子體處理使表面帶正電荷和/或負(fù)電荷，即，表面在最不同的位置帶有不同的電荷。聚合物材料特別以各種形式存在。各個(gè)形式對(duì)加工工藝提出不同的要求。依賴于表面的成形，例如等離子體以不同的方式到達(dá)表面。聚合物表面的等離子體處理可有利地極大增加表面能和使其它加工方法可行。在等離子體處理中，特別是等離子體中的離子和自由基與聚合物表面反應(yīng)并在此產(chǎn)生官能團(tuán)，該官能團(tuán)有利地確定聚合物的表面性能。特別地，通過(guò)帶正電或帶負(fù)電實(shí)現(xiàn)生物分子的更好的可濕性和/或更好的結(jié)合。
在本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案中，UV反應(yīng)性分子通過(guò)采用UV光的輻照而共價(jià)固定。例如可以設(shè)計(jì)為，將通過(guò)使用選擇性通過(guò)光刻掩模輻照的光局部結(jié)合到玻璃上的用以低聚合成的光不穩(wěn)定保護(hù)性基團(tuán)活化。然后采用光不穩(wěn)定的分子，例如DNA堿基澆注玻璃，該DNA堿基結(jié)合到經(jīng)定義的、預(yù)先輻照的陣列位置。然后相應(yīng)地利用不同的光刻掩模用于序列中的下一個(gè)低聚堿基，并重復(fù)該過(guò)程。這樣對(duì)于樣品低聚物中的每個(gè)堿基(每個(gè)位置)需要四個(gè)掩模。這樣可以直接從已知序列數(shù)據(jù)庫(kù)有利地進(jìn)行生產(chǎn)，在此達(dá)到統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化。
如果疏水性分子，特別是生物分子，由上述方法之一，例如印刷方法，施加到疏水性聚合物層的表面，則這些分子基于足夠公知的相互作用粘附到此表面。
為將分子固定在聚合物層表面上，在本發(fā)明方法的實(shí)施方案中設(shè)計(jì)，聚合物層的表面要在氧等離子體中至少逐步地，例如使用常規(guī)掩蔽技術(shù)活化。以此方式在聚合物層的表面上形成醛基、羧基或氫氧根。這些基團(tuán)是親水性的并使與施加到這些活化區(qū)域的生物分子的共價(jià)鍵合成為可能，該施加例如由采用包含這些分子的溶液的印刷進(jìn)行。這些共價(jià)鍵合很穩(wěn)定，使得其上固定有分子的聚合物層隨后可在肥皂中煮沸而鍵不破裂。表面優(yōu)選僅以小島方式由氧等離子體處理而活化，其中聚合物層中“小島”周圍的保持疏水性的區(qū)域限制了表面上施加溶液的流徑。
以下，根據(jù)實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，而無(wú)意于將本發(fā)明限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1在旋涂機(jī)中采用大約100-200nm聚苯乙烯層覆蓋含有CMOS光電二極管的硅傳感器芯片。為此目的，將芯片采用200μl的0.1％(w/v)聚苯乙烯的甲苯溶液，在3000rpm下在旋涂機(jī)中涂覆一分鐘。然后，在光柵狀陣列中采用蛋白質(zhì)溶液印刷傳感器區(qū)域(光電二極管)。使用PBS緩沖劑中的抗體。在每種情況下以5μg/mL的濃度使用抗體。采用與熒光染料共軛的抗體印刷光柵的一部分。將抗體在潮濕小室中在4℃下孵化過(guò)夜，并然后采用PBS緩沖劑沖洗掉未結(jié)合的抗體。在采用蒸餾水的洗滌之后，借助于熒光測(cè)量?jī)x檢測(cè)固定的完成情況?？贵w對(duì)傳感器區(qū)域的成功結(jié)合由抗體的熒光證明。然后通過(guò)施加由PMMA組成的反應(yīng)小室密封芯片。通過(guò)PMMA對(duì)聚苯乙烯層的接合而進(jìn)行反應(yīng)小室的施加。制成的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步通過(guò)使用蛋白質(zhì)用市售穩(wěn)定劑而穩(wěn)定化和備用。
實(shí)施例2采用聚酰亞胺的5μm層涂覆含有CMOS光電二極管的硅傳感器芯片，該芯片已經(jīng)在晶片上。然后，采用二苯酮甲基丙烯酸酯和丙烯酸的共聚物涂覆聚酰亞胺。然后以簡(jiǎn)單方式采用生物分子如DNA(在PBS緩沖劑中的5μM寡核苷酸)印刷載體。由UV輻射在300nm下進(jìn)行固定大約10分鐘。共聚物的二苯酮在此形成自由基，它共價(jià)鍵合到聚酰亞胺涂層以及鍵合到DNA。也可以采用所有其它生物分子如蛋白質(zhì)，特別是抗體，肽，糖，脂類和甘油三酯以及其絡(luò)合結(jié)構(gòu)，同樣進(jìn)行該相同的工藝。
權(quán)利要求
1.一種將分子固定在表面上的方法，其包括如下工藝步驟-向表面施加疏水性聚合物的層，-將分子固定在所述層的表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于聚合物是聚酰亞胺和/或聚苯乙烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于僅在預(yù)先定義的區(qū)域中將聚合物層施加到表面上。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于至少逐步地由等離子體處理使聚合物層的表面帶正電荷或負(fù)電荷。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于由采用UV光的輻照而共價(jià)固定UV反應(yīng)性分子。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于至少逐步地在氧等離子體中活化聚合物層。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于聚合物層表面的一部分用于施加集成電路(IC)或微系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將分子固定在表面上的方法，其中采用聚合物涂覆極平的表面，其后由該聚合物將分子固定在表面上。
文檔編號(hào)G01N33/543GK1650166SQ03809594
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2003年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月12日
發(fā)明者霍爾格·克拉普羅特, 烏爾里?！の鞅? 英戈·弗羅因德 申請(qǐng)人:邁克納斯公司, 邁克納斯控股公司, 霍爾格·克拉普羅特