[发明专利]一种模块化生物样本分析芯片

说明书

本发明公开了一种模块化生物样本分析芯片，属于生物检测技术领域。本发明的模块化生物样本分析芯片包含基板材料用于支撑、固定和集成分析模块，基板上集成有分析模块，分析模块表面上可包被有蛋白、核酸、多肽等生物分子或有机分子作为捕获分子；分析芯片表面进一步至少包含一种封闭组分，用于避免蛋白或其他生物及有机分子的非特异性吸附，亲水性基板可以为基板材料本身亲水或疏水材料改性后亲水或经过试剂或封闭剂处理变为亲水性质，亲水性质和封闭两个过程均可降低非特异性结合和干扰。本发明的模块化生物样本分析芯片解决了目前生物样本分析芯片对点样机器要求高、点样精度不高和反应体系不够独立的问题。

技术领域

本发明属于生物检测技术领域，尤其涉及一种模块化生物样本分析芯片。

背景技术

进入21世纪，生物芯片技术迎来了高速的发展，自动打印或光引导化学合成技术在硅片、玻璃、凝胶或尼龙膜等材料上制造的微阵列生物分子芯片，实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞或其它生物组分的检测已经广泛报道。

目前的生物芯片的制备技术主要是将蛋白等分子偶联或包被于基板上进行检测，专利200710134477.9公开了一种共价偶联包被的芯片，专利US20040009528A1公开了一种带有巯基的共价包被的芯片，而这些方法都是直接包被于芯片的基片上，而在检测过程抗体的包被量一般都通过点样机把待偶联的分子配置成溶液，点样在芯片上进行包被，专利01105795.5公开了一种利用高速点样方法制备生物芯片的方法，但是利用点样的方法对机器的要求极高，即使最好的机器也会有故障或者加样失败的情况，而且这种情况很难检测，同时每个液滴与基板之间都是一个独立的偶联反应体系，专利200510013108.5公开了利用光刻技术对基板进行加工，保留有效的反应面积对技术进行了一定的改进，但是仍然解决不了点样精度和反应体系独立的问题，理论上每个点样点都是一个包被体系，这从原理上限制了生物芯片在定量检测的应用潜力，这也是生物芯片目前的主要应用痛点。

发明内容

本发明实施例提供一种模块化生物样本分析芯片。本发明改变传统的点样思路，发明了一种模块化高精度分析芯片，旨在解决目前生物样本分析芯片对点样机器要求高、点样精度不高和反应体系不够独立的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种模块化生物样本分析芯片，包括亲水表面的基板材料、分析模块；所述的亲水表面的基板材料用于支撑、固定和集成分析模块；所述分析模块组装于基板材料上；所述的分析模块表面上包被有捕获分子；所述分析模块表面和组装分析模块后的基板材料表面至少包含一种封闭组分，所述的封闭组分用于避免蛋白或其他生物及有机分子的非特异性吸附；所述的分析模块为包被完成后组装于基板材料上。

本发明中的亲水性基板可以为基板材料本身亲水或疏水材料改性后亲水或经过试剂或封闭剂处理变为亲水性质，亲水性质和封闭两个过程均可降低非特异性结合和干扰。

所述的基板材料为金属材料、玻璃材料、硅材料或高分子塑料材料的基板材料中的一种。

所述亲水表面为基板材料本身亲水、疏水材料改性后亲水或经过封闭剂处理变为亲水性质的亲水表面。

所述的捕获分子用于捕获生物样品中的待分析物质，所述捕获分子为自蛋白、糖蛋白、多肽、核酸、有机小分子、多糖或抗体类生物分子。

所述的分析模块选自于表面具有羧基、氨基、氯甲基、环氧烷基、生物素、醛基或巯基修饰的具备偶联生物分子能力的材料；具备偶联生物分子能力的金属材料；以及表面具备生物分子吸附能力的聚苯乙烯、尼龙或醋酸纤维素材料中的一种。

所述的封闭组分为牛血清白蛋白、吐温、脱脂奶粉、酪蛋白、氨基酸或木糖醇类具有疏水结合特性的生物或有机分子。

所述的模块化生物样本分析芯片进一步作为模块组装在更大的基板上组成新的芯片。