[发明专利]一种在PET基材表面制备蛋白微图案的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及无机化学、生物化学及有机高分子材料表界面改性技术的领域，特别是涉及一种在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基材表面制备蛋白微图案的工艺。

背景技术

当前材料领域的研究热点已经从对材料的机械性能等宏观领域的研究上转移到对材料表面微观性能的研究上，材料表面亚微米尺度上表面性质结构的微调控和微加工逐渐成为人们研究的焦点，许多现代技术的发展都来源于新型微观结构的构筑和微型化。在目前的生命科学领域中，可以通过对材料表面改性和实现材料表面微图案化来获取它们与生物分子以及周围环境间相互作用的信息，这对实现医学、工业与环境中各种分子的检测具有重要意义；此外，微图案化的培养基底上特定区域可用来启动蛋白吸附和细胞贴附，而另外的区域则起到抗蛋白和抑制细胞贴附的作用，从而可以组织并控制细胞在表面上的生长。由此可见，纳微米级蛋白微图案可以实现微区域性质的调控，这使得蛋白微图案在很多领域具有重要应用，例如可用来制作生物芯片、生物传感器、生物医学器件、微电子机械系统以及用于表面生物诊断等[ Science 293 (5537), 2001: 2101~2105；Nano Lett 4(10),2004:1869~1872]。将生物分子以一种可以控制的方式选择性的固定于固体材料的表面而仍保持其生物活性是制作微结构生物器件所面临的一个重大挑战。

 目前，有关在硬质基材如硅片、玻璃和金表面上制备蛋白图案的报道有很多，但由于此类生物材料的制备成本高，韧性低、透光性差等缺点，使其应用受到很大的限制。因而，人们将目光转向了具有良好的生物相容性、透光性好、韧性高、化学稳定性高、质轻、成本低廉等优点的有机高分子材料。 

在材料表面制备蛋白微图案的方法有很多种，例如微接触印刷[ Appl. Phys. Lett 63(14),1993: 2002~2004]、毛细微模塑[Annu Rev Mater Sci 281,998: 153~184]、电子束刻蚀[Sci. Technol. B 16,1998: 3526~3534]等，但是这些技术都存在自身的不足之处，如过程的控制、选材的特殊要求、保真度、可重复性较差等。所以寻找一种合适的能够在有机高分子材料表面选择性制备蛋白微图案的工艺具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提出一种直接、简便的在PET基材表面制备蛋白微图案的工艺方法，该PET基材表面的蛋白微图案的制备工艺简单，制备过程易于控制，成本低廉，蛋白微图案保真性好，并且具有良好的可重复性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种在PET基材表面制备蛋白微图案的工艺，其特征在于包括有以下步骤:

1）巯基聚乙二醇的吸附：

将表面带有金属银微图案的PET基材浸入10~20 ml浓度为0.01~0.1 g/ml的SHPEG(巯基聚乙二醇)水溶液中，用手轻摇10 ~20 min，取出表面带有金属银微图案的PET基材，用蒸馏水超声清洗3~6次，每次5~10 min ，氮气吹干得到吸附了SHPEG的表面带有金属银微图案的PET基材，保存在真空干燥箱中，备用；

2）FITC（异硫氰酸荧光素）标记BSA（牛血清白蛋白）的吸附：

取BSA溶解在NaHCO₃缓冲溶液中得到BSA溶液，将5 ~10 mg的FITC溶解于5 ~15 ml DMSO (无水二甲亚砜)中，取120~180 μl得到的FITC/DMSO溶液逐滴缓缓加入到1~2 ml所得的BSA溶液中，边加入边轻微震荡，之后在-4 ~8 ℃的环境下反应6 ~10 h ，加入0.00545 ~0.00595 g NH₄Cl使反应结束，之后再在上述溶液中加入0.1 ~0.5 ml 的丙三醇，震荡5 ~10 min ，以分离出未吸附的FITC，再将溶液超滤，从而得到浓缩的FITC标记的BSA溶液；

将吸附了SHPEG的表面带有金属银微图案的PET基材放入24孔板中，且金属银微图案一面向上，加入0.15 ~ 0.30 ml FITC标记的BSA溶液，室温下在摇床上轻轻地摇动，吸附2 ~3 h ，吸出FITC标记的BSA溶液，用0.15 ~0.30 ml 的PBS缓冲溶液在摇床上摇动清洗3~5次，每次10 ~15 min ，即可在PET基材表面制备出蛋白微图案。