基于两性离子聚合物抗吸附阵列芯片的研究

摘要

本课题针对蛋白质芯片在使用中极易发生蛋白的非特异性吸附这一共性问题，采用具有超级抗吸附特性的两性离子聚合物对芯片表面进行修饰，并在其基础上构建微阵列，从而实现高灵敏度的特异性检测的目的。
　　两性离子聚合物具有良好的抗蛋白吸附效果，性质稳定、制备方法简单且价格相对低廉，是生物芯片制备中的理想材料。本课题针对蛋白质芯片在检测中的非特异性吸附问题，将具有抗吸附功能的两性离子聚合物修饰在芯片表面，优化了制备条件，并对制备的芯片表面进行了表征。在此基础上，构建了阵列图案并实现其区域选择性功能化。制备出的超级抗吸附阵列芯片具有制备方法简便，探针密度高，灵敏度高等优点。
　　本文以玻璃片为基片，通过其表面处理并与硅烷偶联剂3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（MAPTMS）反应，得到具有光化学反应活性的基片；以两性离子单体——甲基丙烯酸磺酸基甜菜碱（SBMA）、甲基丙烯酸碳酸基甜菜碱（CBMA）为修饰材料，采用光聚合法在基片表面进行抗吸附修饰；对两性离子单体的修饰条件进行了探讨，在甲醇/水（9/1，V/V）作为溶剂、单体浓度80g/L、曝光强度14mW/cm2、曝光时间5min的条件下得到了最佳修饰效果。
　　通过区域性曝光将不同的抗吸附单体CBMA、SBMA按照预先设计的阵列图案修饰在芯片表面，得到了全表面抗吸附的阵列芯片，其中阵列区域CBMA上的羧基可通过EDC/NHS法实现功能化；以FITC-BSA为例验证了芯片的抗蛋白吸附效果，并以羊抗BSA为探针分子，验证了芯片的功能化及其特异性识别效果，结果显示，芯片可以对浓度0.1mg/mL的目的抗原实现特异性检测，并可有效阻挡非特异性蛋白的吸附；同时实验证明，部分修饰两性离子聚合物的阵列芯片能够诱导细胞的区域选择性粘附。

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第1章 绪 论

1.1 生物芯片

1.2 非特异性吸附现象及其研究现状

1.3 抗吸附修饰方法

1.4 本课题的主要工作内容

第2章 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.2 抗吸附单体的制备

2.3 基片表面的抗吸附修饰

2.4 抗吸附阵列芯片的制备

2.5 抗吸附芯片表面功能化及其与抗原的特异性结合

2.6 芯片表面的测试及表征

第3章 基片表面的抗吸附修饰及其表征

3.1 引言

3.2 抗吸附单体的制备

3.3 抗吸附单体对基片的修饰

3.4 抗吸附芯片的稳定性

3.5芯片表面元素组成测试

3.6 芯片表面形貌测试

3.7 基片表面抗蛋白吸附测试

3.8 本章小结

第4章 抗吸附阵列芯片的制备及其功能化

4.1 引言

4.2 阵列芯片的制备及其表征

4.3 阵列芯片功能化及其与抗原的特异性结合

4.4 阵列芯片诱导细胞的区域选择性粘附

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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