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)合強度與效率,進而影響雜交結(jié)果。 目前用作DNA微陣列制作的基片材料多為玻璃片。我們通過研究玻璃片不同的處理方法對雜交產(chǎn)生的信號強度、形貌均一性,耐熱性以及重復性的影響,從而對表面修飾中所涉及的方法進行了優(yōu)化研究。由于玻璃具有不易加工成特殊形狀的缺點,為探索適用于管蓋基因芯片平臺的新的易加工和更加實用

2、的寡核苷酸固定基片材料,研究了有機高分子材料-聚碳酸酯基片的表面功能化改性和手臂系統(tǒng)的連接。 論文的主要研究內(nèi)容如下： 一、對玻片進行表面化學處理。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克服上樣量不足的缺點。本研究利用表面化學反應(yīng)將富含氨基的化合物或聚合物以共價鍵方式連接到預(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試劑表面化學處理的玻片。并對各種方法的結(jié)果進行了比較和分析。三類方法均得到較好的信號強度和較低背景,其中帶有不同官能團的偶聯(lián)分子 4-nitrophenyl-chloroformate修飾后的信號點均一性最好,當應(yīng)用不同的點樣緩沖液進行探針陣列的打印時,得到的信號點的大小和銳化程度不同,由NaHCO3 (PH=9.0)作為點樣緩沖液時得到的點陣列的信號點偏大,更加圓潤,并且同

4、一性更好。PAMAM樹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：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分子。將被修飾好的玻片用于芯片的制備,并進行雜交檢測分析。與雙功能偶聯(lián)劑手臂系統(tǒng)比較,這種方法快速、簡單,表面同定效率高、雜交后點的同一性好、熒光背景低、有著較好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性,可重復利用。同時,它還具有制作過程接觸物毒性小、成本低,能進行大規(guī)模的生產(chǎn),是一種簡

5、便高效的芯片表面修飾方法。 三、管蓋芯片平臺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在其表面接枝了大量活性氨基：以正交試驗法優(yōu)化聚碳酸酯等離子體處理條件。同時,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