專利名稱：一種用于生物芯片分析的毛細管探針陣列的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物芯片，特別是涉及一種用于生物芯片分析的毛細管探針陣列的制 備方法。
背景技術(shù)：
生物芯片是將大量的生物分子或材料(如核酸片段、蛋白質(zhì)、藥物或受體、細胞或 組織等)按照預(yù)先設(shè)計的排列方式固定在載體表面，以此作為探針，與樣品中待測物進行 特異性的吸附或反應(yīng)，實現(xiàn)對樣品信息的檢測。成千上萬的反應(yīng)在一塊芯片上同時進行，具 有大規(guī)模并行分析的能力。生物芯片一般加工在玻璃片、硅片、尼龍膜等載體材料上，探針 陣列的制作方法主要有點樣法(Schena M, Shalon D, Davis R W. et al. Science.，1995， 20 467-470)和原位合成法(Fodor S P A, Read J L, Pirrung M C, et al. Science, 1991, 251 767-773)，點樣法是用點樣儀將探針點在載體表面再進行固定反應(yīng)從而將探針牢固結(jié) 合在載體表面，原位合成主要用于寡聚核苷酸，利用多步反應(yīng)，依次將脫氧核苷酸單體連接 在探針尾部，實現(xiàn)在載體表面的延伸。這些方法技術(shù)要求高、加工成本高、制作速度慢，而且 都需要比較昂貴的精密儀器。毛細管成本低廉，用來進行生物芯片分析能夠降低加工難度，有效減少成本。而 且常規(guī)生物芯片的雜交過程受擴散過程的控制，一般雜交反應(yīng)需要十幾個小時，而在毛細 管類似尺寸的微通道內(nèi)進行雜交反應(yīng)由于流動雜交過程促進混合而且擴散距離短，能夠縮 短反應(yīng)時間、增強檢測信號、提高檢測靈敏度(Benn J A，Hu J，Hogan B J，et al. Anal. Biochem.，2006，348 =284-293)。授權(quán)公告號為CN2483395Y的實用新型專利提供一種設(shè)有 毛細纖維絲(條)的透明毛細管作為毛細管生物芯片裝置，將點樣線、相應(yīng)標(biāo)記物、陽性和 陰性對照線制作在毛細纖維絲(條)上，然后插在毛細管內(nèi)，分析時通過毛細管的毛細作用 將樣品吸入到毛細管內(nèi)并浸漬毛細纖維絲(條)，樣品中的待測物與毛細纖維絲(條)上的 點樣物和標(biāo)記物發(fā)生雜交反應(yīng)。這一方法，點樣物和標(biāo)記物是制作在毛細管內(nèi)的毛細纖維 絲(條)上，而不是毛細管的管壁上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于生物芯片分析的毛細管探針陣列的制備方法。本發(fā)明包括以下步驟1)將溶液引入到毛細管內(nèi)；2)將儲有礦物油或其他不與水互溶的有機溶劑，以及探針溶液的儲液池或小試管 間隔排列作為供液，通過更換毛細管入口的供液，在毛細管內(nèi)實現(xiàn)“礦物油或其他不與水互 溶的有機溶劑_探針溶液_礦物油或其他不與水互溶的有機溶劑_探針溶液_礦物油或其 他不與水互溶的有機溶劑.. ”的液滴序列，其中礦物油或其他不與水互溶的有機溶劑作 為載流，探針溶液作為在載流中流動的液滴；3)在探針液滴序列在毛細管中流動到預(yù)定位置后，停止流動，液滴中的探針會自發(fā)或者在光、電、磁等外界引發(fā)下通過反應(yīng)或吸附而被固定到毛細管管壁上，固定反應(yīng)完成后，排出 礦物油或其他不與水互溶的有機溶劑和探針液滴，然后用緩沖液進行清洗以完成整個步驟。在步驟1)中，所述將溶液引入到毛細管內(nèi)，可將毛細管的入口插入到儲液池或 小試管中將溶液通過入口引入到毛細管內(nèi)；所述毛細管可為玻璃毛細管、石英毛細管或高 聚物毛細管等，所述毛細管可以是直形毛細管或彎曲形毛細管；所述毛細管的管徑可為 Inm 5cm ；所述毛細管可設(shè)至少1根毛細管，多根毛細管可以是多根毛細管并聯(lián)，還可以是 多根毛細管串聯(lián)。在步驟3)中，所述在毛細管內(nèi)流動的驅(qū)動力由電場、毛細作用、表面張力或者由 連接在通道出口的注射泵、重力等提供；所述探針不僅可以是核酸，還可以是小分子化合 物、多肽、蛋白質(zhì)、抗原、多糖、配體、藥物、受體、細胞或組織等。本發(fā)明的優(yōu)點在于在試劑消耗少的情況下，能簡單有效地在毛細管管壁上加工 探針陣列，而且能通過供液切換的速度調(diào)節(jié)探針的密度，并降低對昂貴儀器的依賴，降低加 工成本低，加快制作速度。


圖1是本發(fā)明的探針陣列的加工示意圖。圖2是本發(fā)明同時對多根毛細管加工探針陣列的示意圖。圖3是本發(fā)明采用注射器作為驅(qū)動力時的示意圖。圖4是本發(fā)明的已固定的探針陣列熒光信號強度。在圖4中，橫坐標(biāo)為探針濃度 (μ m)，縱坐標(biāo)為熒光信號強度。以下給出圖1 3中的標(biāo)記1毛細管，2礦物油，3探針溶液，4水平儲液池，5載 流，6液滴序列，A儲液小試管。
具體實施例方式以下實施例將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。實施例1參見圖1，毛細管1的入口插入到儲液小試管A中，儲液小試管A間隔排列分別裝 有礦物油2和探針溶液3。毛細管1出口與一水平儲液池4相連，利用重力驅(qū)動液體流動， 在毛細管1內(nèi)實現(xiàn)載流5攜帶液滴序列6流動的形式。流動到預(yù)定位置后，停止流動并進 行探針的固定反應(yīng)以完成生物芯片的加工。圖4是不同濃度的核酸探針固定30min所得的熒光信號強度，探針含有20個堿 基，3’標(biāo)記有FITC，5’標(biāo)記有氨基，通過與修飾在毛細管管壁的游離醛基發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)而 被固定在毛細管內(nèi)。實施例2參見圖2，毛細管1為多根平行毛細管，每根通道均有一個入口和出口，加工多個 平行的探針陣列用于多個平行的生物芯片分析。在圖2中，各標(biāo)記與圖1相同。實施例3參見圖3，毛細管1的出口與一注射器相連，通過注射器產(chǎn)生的負壓驅(qū)動液體的流 動。在圖3中，各標(biāo)記與圖1相同。
權(quán)利要求
一種用于生物芯片分析的毛細管探針陣列的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)將溶液引入到毛細管內(nèi)；2)將儲有礦物油或其他不與水互溶的有機溶劑，以及探針溶液的儲液池或小試管間隔排列作為供液，通過更換毛細管入口的供液，在毛細管內(nèi)實現(xiàn)“礦物油或其他不與水互溶的有機溶劑-探針溶液-礦物油或其他不與水互溶的有機溶劑-探針溶液-礦物油或其他不與水互溶的有機溶劑-...”的液滴序列，其中礦物油或其他不與水互溶的有機溶劑作為載流，探針溶液作為在載流中流動的液滴；3)在探針液滴序列在毛細管中流動到預(yù)定位置后，停止流動，液滴中的探針會自發(fā)或者在光、電、磁外界引發(fā)下通過反應(yīng)或吸附而被固定到毛細管管壁上，固定反應(yīng)完成后，排出礦物油或其他不與水互溶的有機溶劑和探針液滴，然后用緩沖液進行清洗以完成整個步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于生物芯片分析的毛細管探針陣列的制備方法，其特征 在于在步驟1)中，所述將溶液引入到毛細管內(nèi)，是將毛細管的入口插入到儲液池或小試管 中將溶液通過入口引入到毛細管內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于生物芯片分析的毛細管探針陣列的制備方法，其特征 在于在步驟1)中，所述毛細管為玻璃毛細管、石英毛細管或高聚物毛細管。
4.如權(quán)利要求1或3所述的一種用于生物芯片分析的毛細管探針陣列的制備方法，其 特征在于在步驟1)中，所述毛細管為直形毛細管或彎曲形毛細管。
5.如權(quán)利要求1或3所述的一種用于生物芯片分析的毛細管探針陣列的制備方法，其 特征在于在步驟1)中，所述毛細管的管徑為Inm 5cm。
6.如權(quán)利要求1或3所述的一種用于生物芯片分析的毛細管探針陣列的制備方法，其 特征在于在步驟1)中，所述毛細管設(shè)至少1根毛細管，多根毛細管是多根毛細管并聯(lián)，或多 根毛細管串聯(lián)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于生物芯片分析的毛細管探針陣列的制備方法，其特征 在于在步驟3)中，所述在毛細管內(nèi)流動的驅(qū)動力由電場、毛細作用、表面張力或者由連接 在通道出口的注射泵、重力提供。
8.如權(quán)利要求1所述的一種用于生物芯片分析的毛細管探針陣列的制備方法，其特征 在于在步驟3)中，所述探針為核酸、小分子化合物、多肽、蛋白質(zhì)、抗原、多糖、配體、藥物、 受體、細胞或組織。
全文摘要
一種用于生物芯片分析的毛細管探針陣列的制備方法，涉及生物芯片。將溶液引入到毛細管內(nèi)；將儲有礦物油或其他不與水互溶的有機溶劑，以及探針溶液的儲液池或小試管間隔排列作為供液，通過更換毛細管入口的供液，在毛細管內(nèi)實現(xiàn)“礦物油-探針溶液-礦物油-探針溶液-礦物油劑-...”的液滴序列，其中礦物油作為載流，探針溶液作為在載流中流動的液滴；在探針液滴序列在毛細管中流動到預(yù)定位置后，停止流動，液滴中的探針會自發(fā)或者在光、電、磁等外界引發(fā)下通過反應(yīng)或吸附而被固定到毛細管管壁上，固定反應(yīng)完成后，排出礦物油或其他不與水互溶的有機溶劑和探針液滴，然后用緩沖液進行清洗以完成整個步驟。
文檔編號C12Q1/68GK101886126SQ20101019390
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者瞿祥猛, 陳宏 申請人:廈門大學(xué)