| 主权项 |
1.一种制备含有高密度官能基载片之方法,包括下列步骤:(a)于溶剂中制备矽烷氧化合物溶凝胶溶液;(b)将该矽烷氧化合物溶凝胶溶液涂布至一基材上;(c)移除该溶剂,使该溶凝胶于基材表面形成一中间接合介层;(d)将多醛基聚合物溶于溶剂中形成溶液,并涂布至步骤(c)之该中间接合介层上;以及(e)移除该溶剂,以形成一高密度醛基官能基介层。2.如申请专利范围第1项所述之方法,可在步骤(b)前,预先清洁该基材表面。3.如申请专利范围第2项所述之方法,其中该基材表面的清洁,系使用溶剂清洗及/或超音波震荡之前处理。4.如申请专利范围第3项所述之方法,其中该溶剂系择自界面活性剂、水、酒精及丙酮所组成的族群中。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该基材包括有机基材或无机基材。6.如申请专利范围第5项所述之方法,其中该有机基材包括有机分子聚合而成之聚合物,其中该有机分子系择自乙烯、丙烯、不饱和烃酯类、丙烯酸、丙烯酸酯、烷基丙烯酸及烷基丙烯酸酯所组成的族群中。7.如申请专利范围第5项所述之方法,其中该无机基材包括矽晶片、陶瓷材料、玻璃或金属。8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该矽烷氧化合物溶凝胶系由矽烷氧单体在触媒的存在下聚合而得。9.如申请专利范围第8项所述之方法,其中该矽烷氧单体包括含胺基之矽烷氧单体。10.如申请专利范围第8项所述之方法,其中该矽烷氧单体包括含胺基之矽烷氧单体与不含胺基之矽烷氧单体的混合物。11.如申请专利范围第10项所述之方法,其中藉由混合不同比例之含胺基之矽烷氧单体与不含胺基之矽烷氧单体,以调节中间接合介层表面之胺基的密度。12.如申请专利范围第10项所述之方法,其中含胺基之矽烷氧单体包括胺基丙基三乙氧基矽烷(APTES);以及不含胺基之矽烷氧单体包括四乙氧基矽烷(TEOS)。13.如申请专利范围第11项所述之方法,其中,中间接合介层表面的胺基与高密度醛基官能基介层的部份醛基,形成共价键结。14.如申请专利范围第13项所述之方法,其中未与胺基形成共价键结的其他醛基裸露在外,以形成具有高密度醛基分布之载片。15.如申请专利范围第14项所述之方法,其中载片上的醛基与欲固定于载片上之生物分子的胺基,形成席夫键结(Schiff linkage)。16.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该醛基聚合物包括以聚乙烯醇为基底之多醛基接枝共聚物。17.如申请专利范围第16项所述之方法,其中该聚乙烯醇为基底之多醛基接枝共聚物,系以聚乙烯醇为主干,由烯丙醇与丙烯醛共聚合而得。18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中可藉由调整烯丙醇及丙烯醛的比例,以控制载片上醛基的分布密度。19.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该涂布的方法包括旋转涂布、浸镀涂布、网印涂布、滚筒涂布或帘幕涂布。20.如申请专利范围第19项所述之方法,其中该涂布的方法为旋转涂布。21.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该移除溶剂的方法包括真空蒸发、减压蒸发或加热蒸发。22.如申请专利范围第21项所述之方法,其中加热蒸发系在不超过150℃的温度下进行。23.一种高密度官能基载片,包括:(i)基材;(ii)矽烷氧化合物溶凝胶所形成之中间接合介层,其涂布于该基材表面,以及(iii)多醛基聚合物所形成之高密度醛基官能基介层,其涂布于该中间接合介层。24.如申请专利范围第23项所述之载片,其中该基材包括有机基材或无机基材。25.如申请专利范围第24项所述之载片,其中该有机基材包括有机分子聚合而成之聚合物,其中该有机分子系择自乙烯、丙烯、不饱和烃酯类、丙烯酸、丙烯酸酯、烷基丙烯酸及烷基丙烯酸酯所组成的族群中。26.如申请专利范围第24项所述之载片,其中该无机基材包括矽晶片、陶瓷材料、玻璃或金属。27.如申请专利范围第23项所述之载片,其中该矽烷氧化合物系由矽烷氧单体在触媒的存在下聚合而得。28.如申请专利范围第27项所述之载片,其中该矽烷氧单体包括含胺基之矽烷氧单体。29.如申请专利范围第27项所述之载片,其中该矽烷氧单体包括含胺基之矽烷氧单体与不含胺基之矽烷氧单体的混合物。30.如申请专利范围第29项所述之载片,其中藉由混合不同比例之含胺基之矽烷氧单体与不含胺基之矽烷氧单体,以调节中间接合介层表面之胺基的密度。31.如申请专利范围第29项所述之载片,其中含胺基之矽烷氧单体包括胺基丙基三乙氧基矽烷(APTES);以及不含胺基之矽烷氧单体包括四乙氧基矽烷(TEOS)。32.如申请专利范围第30项所述之载片,其中,中间接合介层表面的胺基与高密度醛基官能基介层的部份醛基,形成共价键结。33.如申请专利范围第32项所述之载片,其中未与胺基形成共价键结的其他醛基裸露在外,以形成具有高密度醛基分布之载片。34.如申请专利范围第33项所述之载片,其中载片上的醛基与欲固定于载片上之生物分子的胺基,形成席夫键结。35.如申请专利范围第23项所述之载片,其中该多醛基聚合物包括以聚乙烯醇为基底之多醛基接枝共聚物。36.如申请专利范围第35项所述之载片,其中该聚乙烯醇为基底之多醛基接枝共聚物,系以聚乙烯醇为主干,由烯丙醇与丙烯醛共聚合而得。37.如申请专利范围第36项所述之载片,其中可藉由调整烯丙醇及丙烯醛的比例,以控制载片上醛基的分布密度。38.一种含有高密度官能基载片之生物性材料固定之微阵列晶片,包括:(i)基材;(ii)矽烷氧化合物溶凝胶所形成之中间接合介层,其涂布于该基材表面;(iii)多醛基聚合物所形成之高密度醛基官能基介层,其涂布于该中间接合介层;以及(iv)生物活性介层,其固定于该高密度醛基官能基介层之上。39.如申请专利范围第38项所述之微阵列晶片,其中该基材包括有机基材或无机基材。40.如申请专利范围第39项所述之微阵列晶片,其中该有机基材包括有机分子聚合而成之聚合物,其中该有机分子系择自乙烯、丙烯、不饱和烃酯类、丙烯酸、丙烯酸酯、烷基丙烯酸及烷基丙烯酸酯所组成的族群中。41.如申请专利范围第39项所述之微阵列晶片,其中该无机基材包括矽晶片、陶瓷材料、玻璃或金属。42.如申请专利范围第38项所述之微阵列晶片,其中该矽烷氧化合物系由矽烷氧单体在触媒的存在下聚合而得。43.如申请专利范围第42项所述之微阵列晶片,其中该矽烷氧单体包括含有胺基之矽烷氧单体。44.如申请专利范围第42项所述之微阵列晶片,其中该矽烷氧单体包括含胺基之矽烷氧单体与不含胺基之矽烷氧单体的混合物。45.如申请专利范围第44项所述之微阵列晶片,其中藉由混合不同比例之含胺基之矽烷氧单体与不含胺基之矽烷氧单体,以调节中间接合介层表面之胺基的密度。46.如申请专利范围第44项所述之微阵列晶片,其中含胺基之矽烷氧单体包括胺基丙基三乙氧基矽烷;以及不含胺基之矽烷氧单体包括四乙氧基矽烷。47.如申请专利范围第45项所述之微阵列晶片,其中,中间接合介层表面的胺基与高密度醛基官能基介层的部份醛基,形成共价键结。48.如申请专利范围第47项所述之微阵列晶片,其中未与胺基形成共价键结的其他醛基裸露在外,以形成具有高密度醛基分布之载片。49.如申请专利范围第48项所述之微阵列晶片,其中载片上的醛基与欲固定于载片上之生物分子的胺基,形成席夫键结。50.如申请专利范围第38项所述之微阵列晶片,其中该多醛基聚合物包括以聚乙烯醇为基底之多醛基接枝共聚物。51.如申请专利范围第50项所述之微阵列晶片,其中该聚乙烯醇为基底之多醛基接枝共聚物,系以聚乙烯醇为主干,由烯丙醇与丙烯醛共聚合而得。52.如申请专利范围第51项所述之微阵列晶片,其中可藉由调整烯丙醇及丙烯醛的比例,以控制载片上醛基的分布密度。53.如申请专利范围第38项所述之微阵列晶片,其中该生物活性介层包括核酸、寡核酸、胜核酸、抗原、抗体、酵素或蛋白质之生物活性固定化介层。54.如申请专利范围第38项所述之微阵列晶片,其中应用于寡核酸探针固定化及序列分析时,具有降低立体空间障碍及提升固定化与杂交效率的特性。55.一种聚乙烯醇多醛基接枝共聚物,系由下列方法所制备:(a)将聚乙烯醇溶于水中,以形成一聚合物水溶液;(b)在厌氧的环境下加入丙烯醛及烯丙醇单体至该聚合物水溶液中;以及(c)加入硝酸铵铈于该水溶液中,以进行催化反应。56.如申请专利范围第55项所述之聚乙烯醇多醛基接枝共聚物,其中该水溶液包括2-10%(w/w)之聚乙烯醇,2-10%((w/w)之丙烯醛单体,1-5%(w/w)之烯丙醛单体以及75-95%(w/w)之水。图式简单说明:第1图是本发明合成之以聚乙烯醇为主干,以硝酸铵铈为起始剂诱发丙烯醛及烯丙醇共聚合而接枝于聚乙烯醇的聚合物分子链上,所形成之具有多醛基分布之分支状共聚物,经由红外线光谱仪之分析所得之红外线光谱。第2图系显示以玻璃为基材之无机载片,其中,中间接合介层系涂布20%胺基丙基三乙氧基矽烷溶凝胶,高密度醛基官能基介层系涂布20%醛基聚合物,(A):将150n1之0.5M的寡核酸探针点于载片上所侦测获得之萤光讯号强度,(B):将(A)之载片以5%十二烷基磺酸钠(SDS)溶液清洗30分钟后除去未键结于载片表面之寡核酸萤光探针后,再以去离子水洗净载片后烘乾,随后进行萤光侦测扫瞄后所得之萤光强度图。第3图系显示以有机材质(聚甲基丙烯酸甲酯;PMMA聚合物)之基材作为微阵列晶片之基板,其中,中间介层系涂布20%胺基丙基三乙氧基矽烷溶凝胶,高密度醛基官能基介层系涂布20%醛基聚合物,(A):将20nl之0.5M的寡核酸萤光探针点于PMMA载片上所侦测获得之萤光讯号强度,(B):当寡核酸萤光探针于载片之高密度醛基介层上反应30分钟后,将(A)之PMMA载片以5%SDS溶液清洗30分钟后除去未键结于PMMA载片表面之寡核酸萤光探针后,已去离子水洗净载片,随后进行萤光侦测扫瞄后所得之萤光强度图。第4图系显示以0.5%(w/w)的葡聚糖(dextran)运用高碘酸钠(sodium periodate),将葡聚糖上之部分葡萄糖单体氧化成两个醛基的化学结构(A),用以置换多醛基聚合物所制成之高密度醛基载片,其中,中间介层系涂布20%胺基丙基三乙氧基矽烷,高密度醛基官能基介层系涂布0.5%葡聚糖,将20 nl之0.5M寡核酸萤光探针固定于葡聚糖所制备之载片上1小时,(B):再以5%SDS清洗30分钟后移除未键结于载片表面之萤光核酸探针,以去离子水洗净载片,随后以萤光侦测系统所得之萤光强度图。第5图系显示本发明之高密度官能基载片,以萤光寡核酸探针点于载片表面所排列基因探针微阵列之中,在相同的操作条件及等量之萤光探针固定下所获得萤光讯号之相对标准差(R.S.D.)。第6图系显示本发明之高密度官能基载片对于寡核酸萤光探针之固定的时间-固定效率关系图。第7图系显示本发明之高密度官能基载片,进行寡核酸固定时所用之缓冲溶液之pH値对寡核酸萤光探针固定效率的影响。第8图系显示以本发明之高密度官能基载片用于基因杂交实验之效率探讨。以三种不同之寡核酸探针在三种不同条件下之缓冲溶液中固定1小时后,用与寡核酸探针互补之基因标的片段进行4小时之基因杂交后,以5%SDS容液将未与基因探针产生氢键键结基因萤光标的移除后,以萤光侦测系统侦测载片表面之萤光强度。第9图系显示以本发明所制备之聚乙烯醇多醛基接枝聚合物经旋转涂布后于无机矽玻璃表面所形成之的高密度醛基官能基介层之薄膜稳定度及以5%SDS水溶液清洗载片对于固定于载片表面之寡核酸探针萤光强度之影响,其图为以5%SDS水溶液清洗载片之时间-寡核酸萤光探针强度图。第10图系显示不同来源所制备之醛基官能基介层,与寡核酸探针固定化的效果比较图,其中,(A)为聚乙烯醇多醛基接枝聚合物;(B)为琼脂糖氧化物;以及(C)为葡聚糖氧化物。第11图系显示不同来源所制备之醛基官能基介层进行杂交反应时之表面稳定性,与寡核酸探针固定化后的进行杂交反应后各种载片之表面变化情形比较图,其中,(A)为聚乙烯醇多醛基接枝聚合物;(B)为琼脂糖;以及(C)为葡聚糖。 |
