[发明专利]微球芯片的制备方法

说明书

本发明公开了微球芯片的制备方法，使用刻蚀有微孔的二氧化硅载玻片做基底，在上面均匀涂抹一层紫外胶后，加入编码的二氧化硅微球，离心后得到一张具有空间解码能力的生物芯片。本发明基于紫外胶处理二氧化硅芯片，进而组装微球的方法，可以实现99％以上的落孔率，且杂质少。本发明提供了一种简单且成本较低的方式，实现了空间转录组芯片的快速制作。

技术领域

本发明涉及生物芯片加工领域，具体地说，涉及一种微球芯片的制备方法。

背景技术

生物芯片技术起源于核酸分子杂交。生物芯片一般指高密度固定在互相支持介质上的生物信息分子(如基因片段、DNA片段或多肽、蛋白质)的微阵列杂交型芯片(micro-arrays)，阵列中每个分子的序列及位置都是已知的，并且是预先设定好的序列点阵。生物芯片技术是目前应用前景最好的DNA分析技术之一，分析对象可以是核酸、蛋白质、细胞、组织等。目前全世界用生物芯片进行疾病诊断还处于研究阶段，国外已将其用于观察癌基因及肌萎缩等一些遗传病基因的表达和突变情况。

在微结构加工的芯片上随机加入编码的微球，是一种生物芯片的加工方式，而这种方法由于芯片刻蚀孔径的误差以及微球大小的不均一，导致微球的落孔效率存在一定上限。通常会出现微球落孔率不高，芯片残留微球较多的情况。

近年来，空间基因表达技术飞速发展，其中最成熟的商业化平台是来自10×Genomics公司的Visium，可实现在形态学背景下进行基因表达谱分析。但其高成本阻碍了推广应用。

发明内容

本发明旨在解决现有生物芯片加工技术复杂的流程以及落孔率低、稳定性差的问题，提供一种微球芯片的制备方法。

为了实现本发明目的，本发明提供微球芯片的制备方法(二氧化硅芯片与微球自组装的方法)，包括以下步骤：

1)对带有微孔的二氧化硅玻片进行清洁处理；

2)将紫外光固化胶均匀旋涂到清洁后的玻片表面，然后进行紫外照射，在玻片表面形成一层均匀的薄膜；

3)配制二氧化硅微球溶液，使微球浓度为2×10⁵-3×10⁵个/μl，然后将微球溶液滴加至所述带有薄膜的玻片中间，开启旋涂装置离心，使微球落入玻片的微孔中；

4)移除玻片表面上残留的液体，并用超纯水清洗后干燥；

5)用毛刷清洁玻片表面。

本发明中，微孔直径与二氧化硅微球的直径近似。应保证微球粒径大小与芯片刻蚀微孔相匹配。

所述紫外光固化胶的主成分为基础树脂、活性单体和光引发剂等，如米占科技有限公司生产的非凡力3217无影胶水。也可以购自卡夫特、荣泰等淘宝厂家，优选非凡力。

薄膜厚度大致为1-3微米(优选1微米)。旋涂紫外胶的厚度应尽量薄一些，均匀旋涂。

所述二氧化硅玻片上微孔的深度为1.5-2.5微米(优选2.1微米左右)，玻片上均匀分布的微孔按玻片总面积7mm×7mm计算，两个相邻微孔圆心之间的距离为4-6微米(优选5微米左右)。

前述的方法，步骤3)离心使用板式离心机，转速1000rpm-3000rpm(优选2000rpm)，离心时间10s-1min(优选30s)。

前述的方法，步骤3)用于配制二氧化硅微球溶液的试剂为超纯水、体积百分比浓度为5-20％的DMSO溶液或体积百分比浓度为2.5-10‰的紫外光固化胶水溶液。优选浓度为2.5-10‰的紫外光固化胶水溶液，更优选5‰的紫外光固化胶水溶液。

前述的方法，步骤1)包括：将二氧化硅玻片在食人鱼溶液中浸泡30min，然后依次用超纯水、无水乙醇清洗后晾干。