基于微圖案硅基晶片的生物檢測研究.pdf

1、生物芯片和微陣列是生物檢測技術(shù)的一個重要發(fā)展趨勢。在芯片制備中,選擇合適的基片材料與點陣排列,降低點陣與背景、點陣與點陣之間的信號干擾,是需要解決的課題之一。本文設(shè)計了微圖案SiO2/Si硅基晶片和微圖案Au/SiO2硅基晶片兩種基材,對其表面處理、生物檢測可行性以及在相關(guān)光學(xué)檢測方法中的應(yīng)用進行了探討,主要研究內(nèi)容如下:
　　1、微圖案SiO2/Si硅基晶片的表面處理與修飾,采用濃H2SO4/H2O2、濃HCL/H2O2/H2O

2、、NH4OH/H2O2/H2O三種清洗液對其表面進行親水化處理,結(jié)果顯示H2SO4/H2O2溶液的處理效果最好,最佳處理時間為30分鐘。同時對微圖案SiO2/Si晶片表面的共價修飾方法和疏水化處理方法進行了比較,結(jié)果表明,前者對蛋白質(zhì)的固定效果優(yōu)于后者。對微圖案Au/SiO2晶片,采用MUA修飾其表面,接觸角測量結(jié)果表明,Au/SiO2晶片表面已成功修飾MUA,可進一步與生物分子連接。
　　2.微圖案SiO2/Si晶片和微圖案Au

3、/SiO2晶片用于蛋白質(zhì)熒光檢測。結(jié)果表明,兩種晶片固定人IgG底物的最佳濃度均為100mg/L,兩種晶片均在圖案區(qū)獲得相當(dāng)強的熒光信號,而非圖案區(qū)背景信號很低,可作為基材用于蛋白質(zhì)芯片檢測。對兩種硅基晶片進行表面元素的XPS分析,證明蛋白質(zhì)已與晶片圖案區(qū)很好地結(jié)合。對蛋白質(zhì)的檢測結(jié)果表明,微圖案SiO2/Si硅基晶片和Au/SiO2硅基晶片表面的蛋白質(zhì)檢測靈敏度均為10μg/L。
　　3.微圖案SiO2/Si晶片和微圖案Au/S

4、iO2晶片用于DNA熒光檢測。兩種微圖案硅基晶片均在圖案區(qū)獲得相當(dāng)強的熒光信號,而非圖案區(qū)背景信號很低,表明SiO2/Si晶片和Au/SiO2晶片用于DNA檢測,可完全排除背景信號的干擾,確定了SiO2/Si晶片和Au/SiO2晶片可作為其它DNA檢測方法的芯片基材而進一步推廣應(yīng)用。分別考察了兩種晶片的DNA檢測靈敏度,結(jié)果表明,微圖案SiO2/Si晶片表面的DNA檢測限為10 pM，Au/SiO2晶片表面的DNA檢測限為100 pM。