應(yīng)用型基因芯片的表面修飾.pdf

1、寡核苷酸在固體支持物如玻璃、硅片、尼龍或塑料表面的牢固、密集、有規(guī)律的離散固定是基因芯片制作的關(guān)鍵步驟,它直接影響DNA與基片的結(jié)合強(qiáng)度與效率,進(jìn)而影響雜交結(jié)果。 目前用作DNA微陣列制作的基片材料多為玻璃片。我們通過(guò)研究玻璃片不同的處理方法對(duì)雜交產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度、形貌均一性,耐熱性以及重復(fù)性的影響,從而對(duì)表面修飾中所涉及的方法進(jìn)行了優(yōu)化研究。由于玻璃具有不易加工成特殊形狀的缺點(diǎn),為探索適用于管蓋基因芯片平臺(tái)的新的易加工和更加實(shí)用

2、的寡核苷酸固定基片材料,研究了有機(jī)高分子材料-聚碳酸酯基片的表面功能化改性和手臂系統(tǒng)的連接。 論文的主要研究?jī)?nèi)容如下： 一、對(duì)玻片進(jìn)行表面化學(xué)處理。首先分別使用同源雙功能偶聯(lián)劑和非同源雙功能偶聯(lián)劑進(jìn)行手臂連接以及在玻片表面連接上具有溶脹性的聚合物分子來(lái)克服上樣量不足的缺點(diǎn)。本研究利用表面化學(xué)反應(yīng)將富含氨基的化合物或聚合物以共價(jià)鍵方式連接到預(yù)先硅烷化的顯微載玻片上。然后利用官能團(tuán)交聯(lián)分子活化玻片表面,使DNA能快速、穩(wěn)定地

3、結(jié)合在玻片上；為了確定玻片的性能,制備了幾種不同的雙組分官能團(tuán)試劑表面化學(xué)處理的玻片。并對(duì)各種方法的結(jié)果進(jìn)行了比較和分析。三類(lèi)方法均得到較好的信號(hào)強(qiáng)度和較低背景,其中帶有不同官能團(tuán)的偶聯(lián)分子 4-nitrophenyl-chloroformate修飾后的信號(hào)點(diǎn)均一性最好,當(dāng)應(yīng)用不同的點(diǎn)樣緩沖液進(jìn)行探針陣列的打印時(shí),得到的信號(hào)點(diǎn)的大小和銳化程度不同,由NaHCO3 (PH=9.0)作為點(diǎn)樣緩沖液時(shí)得到的點(diǎn)陣列的信號(hào)點(diǎn)偏大,更加圓潤(rùn),并且同

4、一性更好。PAMAM樹(shù)枝狀大分子的引入增加了表面上樣量。 二、玻片表面修飾方法改進(jìn)：采用的包被劑是丙烯酸-丙烯酰胺單體,活化劑是碳二亞胺和N-羥基琥珀亞胺酯官能團(tuán)分子。將被修飾好的玻片用于芯片的制備,并進(jìn)行雜交檢測(cè)分析。與雙功能偶聯(lián)劑手臂系統(tǒng)比較,這種方法快速、簡(jiǎn)單,表面同定效率高、雜交后點(diǎn)的同一性好、熒光背景低、有著較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,可重復(fù)利用。同時(shí),它還具有制作過(guò)程接觸物毒性小、成本低,能進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn),是一種簡(jiǎn)

5、便高效的芯片表面修飾方法。 三、管蓋芯片平臺(tái)中聚碳酸酯表面的修飾改性,H2和N2混合氣體等離子體處理聚碳酸酯基片,采用X-射線光電子能譜證實(shí)在其表面接枝了大量活性氨基：以正交試驗(yàn)法優(yōu)化聚碳酸酯等離子體處理?xiàng)l件。同時(shí),在改性后的聚碳酸酯上衍生手臂系統(tǒng)：瓊脂糖膜修飾,瓊脂糖&聚丙烯酰胺混合膠修飾,丙烯酸一丙烯酰胺聚合物包被分別進(jìn)行修飾。研究結(jié)果表明：丙烯酸一丙烯酰胺聚合物包被最為方便,快捷；瓊脂糖膜修飾方法次之：瓊脂糖&聚丙烯酰胺混