基因芯片技術在臨床診斷、個體化醫(yī)療、新藥篩選及生物信息研究等領域有廣闊的應用前景�，F有的固定生物分子的方法多在二維平面上進行,固定密度較低,被檢測分子與探針分子難以有效接觸,故需開發(fā)新的表面三維微陣列制備技術,以增加生物分子固定密度,提高檢測效率和靈敏度。本論文以聚苯乙烯納米粒子為組裝基元,在玻片表面制備出了具有反蛋白石結構的三維接枝層,進而固定DNA探針得到了三維基因芯片。本文主要的研究工作及結果:1.多孔三維反蛋白石結構凝膠基材的制備。首先通過無皂乳液聚合制備了單分散的聚苯乙烯微球（PSNs）,然后在玻片表面通過重力沉降法得到具有蛋白石結構的組裝層。以此為模板,通過紫外光引發(fā)單體自由基交聯(lián)聚合得到填充PSNs的水凝膠層�？疾炝瞬煌瑔误w組成和反應時間對凝膠層結構和厚度的影響,通過去除PSNs模板,得到具有表面開孔結構的三維多孔聚丙烯酰胺（PAM）水凝膠基材。2.以多孔三維水凝膠層為基材制備了 DNA微陣列,并用于靶基因的檢測。首先通過戊二醛與PAM的反應將醛基引入水凝膠中,探究了戊二醛濃度、反應時間和反應溫度對DNA探針固定效率的影響,發(fā)現DNA探針在三維表面的固定效率可達68%,是... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【圖文】：

圖１－１玻片表面接枝氨丙基三乙氧基硅烷（ｉ）三乙氧基硅烷水解；（ｉｉ）和（ｉｉｉ）玻片表??面羥基與偶聯(lián)劑反應［１】??

基材表面的ＤＮＡ親和性，提高特異性結合效率。然而，金涂層的成本較高，??限制了其應用。??１．１．１．２聚合物平面基材??聚合物材料己被用于制備微流體平臺上的ＤＮＡ芯片，其中聚二甲基硅氧烷??（ＰＤＭＳ）由于其制備簡單，能很好地密封各種材料，并且具有光學透明性，和??聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）?—樣被廣泛應用。ＰＤＭＳ不具有可用于ＤＮＡ共??價連接的活性基團［１６］，可經等離子體處理，進而通過硅烷偶聯(lián)劑反應，如３－巰基??三甲氧基硅烷對ＰＤＭＳ表面進行修飾，在表面接枝硫醇，過程如圖１－２。??／ｙＣＨ３??ｐｉ＇?ｃＳＩ３?［ｐＰｓｉ－ＯＨ?卜?〇－ＳＨ?ＪＬＫ??Ｄ?Ｓｉ＂?３???Ｄ?＿?ｎ?〇Ｌ?ａ?ａ??Ｍ（）?＇ＣＨ３?ｄｉ?ｍ?Ｔ：?＾?Ｍ—?－??ｃ；?＇?３?Ｐｌａｓｍａ?二?Ｏ、?Ｍｅｒｃａｐｔｏ－?＾?〇?〇－八八??Ｕｓｉ￣ＣＨ３?Ｓ?ｗ－ｓｉ－ＯＨ?ｓｉｌａｎｅ?Ｓ?今卜〇－，丨八＾＾ＳＨ?１??〇?ＣＨ３?￣?ｆ?￣１?ｉ?ｉ＊?ＵＮＵ??Ｄ?￣ｆｆ＂?ｊ！?ｉ?ｍ?ｉ?ｎ?ｎ?ｉ?ｍ?ｉ?戶????義??????＾?Ｍ?°Ｈ?Ｗ??ＬＩ?Ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ?［？Ｊ?Ｓ＂＾ＹＮ－￣ｉｉｉｉｉ；ｔ；ｉ，ｉＵｉｉ，ｉ，ｉ；ｉｉｉ；ｉ，ｉ；ｉ，?ｑ??圖１－２聚二甲基硅氧烷表面改性引入巰基［１，１７】??Ｆｉｇ?１－２?Ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ?ｔｈｉｏｌ?ｇｒｏｕｐｓ?ｏｎ?ＰＤＭＳ?ｓｕｒｆａｃｅ１＇１７１??１．１．１．３膜基材??膜是一大類可用于固定ＤＮＡ探針的基材，由于孔隙的存在，膜材料具有較??大的比表面積。包括傳統(tǒng)的聚合

ＤＮＡｌ２７＿３（）ｌ，成本較高，反應通常得到大小約為１０－２５個堿基的寡鏈核??苷酸探針。為了得到不同序列的探針，通常使用掩模在基材表面進行選擇性輻照，??接枝核苷酸前體或通過噴墨方式在特定位置輸送一定組成的核苷酸前體。??使用掩膜在選擇性輻照區(qū)域原位合成制備ＤＡＮ陣列［３｜，３２］，在硅晶片或載玻??片表面涂有用于保護活性基團的光不穩(wěn)定基團或覆蓋光致抗蝕劑層，在紫外光輻??照下透光區(qū)域脫去光致抗蝕劑，基材與核苷酸單體偶聯(lián)，重復該過程，在不同位??點接枝不同序列的ＤＮＡ探針，過程如圖１－３。該陣列中陣列點的最小直徑取決??于輻射源的波長，目前的最小直徑為２５＾ｉｍ。利用原位合成技術生成的ＤＮＡ芯??片，陣列密度高，可重復性好。??ＬｌｇＭ??ｘ?Ｘ?Ｘ?Ｘ?ＸＸ?Ａ?Ａ?Ｘ?Ｘ??ｏ?〇?〇?〇?ｏ?６?６?６?６?〇?〇?６??Ｌｉｇｈｔ??１１１１?ＡＧＴＣ??Ｍ２?▼?▼?▼?＂?Ｇ?Ｔ?Ｃ?Ａ??Ａ?Ａ?Ｘ?Ｘ?Ａ?Ａ?（３?Ｑ?Ａ?Ａ?Ｇ?Ｑ??６?６?６?〇?－？?６６６６?６６６６??＜?＜?＜ｒ?＜?＜??Ｎ＼ＮＸ＼＼Ｘ＼?Ｎ＼＼＼ＮＮＮ＼?ＸＸｘＶＶｓＸＸ??圖１－３光引發(fā)原位合成ＤＮＡ探針［２４］??Ｆｉｇ?１－３?Ｌｉｇｈｔ?ｄｉｒｅｃｔｅｄ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｏｆ?ＤＮＡ?ｐｒｏｂｅｓ１２４１??使用噴墨打印技術原位合成ＤＮＡ探針，在壓電脈沖的作用下，將少量固定??組成的核苷酸磷酰胺溶液傳遞到基材上的特定位置，形成陣列點進行接枝，反應??后沖洗整個載體去除多余的試劑，重復該過程，在不同位點接枝不同序列的ＤＮＡ??探針�；谋砻婧退煤塑账崃柞０啡芤褐g的表面張


本文編號：2965614