一種製備具有微反應池的生物晶片的方法
2023-05-31 22:26:26 3
專利名稱：一種製備具有微反應池的生物晶片的方法
技術領域：
本發明涉及生物晶片製備領域，特別是涉及一種製備具有微反應池的生物晶片的方法。
背景技術：
生物晶片由於其巨大的平行信息獲取能力和分析能力、極少的樣品用量、簡單、快 速、高效的使用方式，它的成熟和應用必將為基因表達譜分析、基因診斷、藥物篩選及序列 分析等諸多領域帶來一場革命，同時也為人類提供了能夠對個體生物信息進行高速、並行 採集和分析的強有力的技術手段。目前生物晶片技術正在迅速發展階段，仍存在許多問題 有待克服。例如成本過高，由於晶片製作的工藝複雜，信號檢測也需專門的儀器設備，一般 實驗室難以承擔其高昂的費用，如何進一步提高生物晶片效率及晶片的微反應池集成程度 已成為研究的焦點。但隨著生命科學和信息科學的發展，生物晶片技術也會日趨完善，並廣 泛應用於科研和日常生活中。
發明內容
(一)要解決的技術問題本發明的主要目的在於提供一種製備具有微反應池的生物晶片的方法，其具有成 本低、操作簡單、適於大規模工業化製作的優點。( 二 )技術方案為達到上述目的，本發明提供了一種製備具有微反應池的生物晶片的方法，該方 法包括清洗襯底；製備掩膜板，在掩膜板上製備微反應池圖形；塗光刻膠；光刻、顯影、去膠；刻蝕襯底；晶片表面處理。上述方案中，所述襯底為矽襯底或玻璃襯底。所述襯底經過醛基、氨基或羧基修 飾。上述方案中，所述襯底為玻璃襯底時，在清洗襯底的步驟與製備掩膜板的步驟之 間進一步包括一澱積抗刻蝕層的步驟，且在刻蝕襯底的步驟之前進一步包括一刻蝕抗刻蝕 層的步驟。上述方案中，所述抗刻蝕層材料為矽材料，或者為金屬材料，或者為聚合物材料， 或者為化合物材料。上述方案中，所述刻蝕抗刻蝕層採用溼法腐蝕或幹法刻蝕。上述方案中，所述刻蝕襯底採用溼法腐蝕或幹法刻蝕。
上述方案中，所述晶片表面處理採用親水處理或疏水處理。(三)有益效果本發明提供的這種製備具有微反應池的生物晶片的方法，至少具有以下優點1、本發明提供的這種製備具有微反應池的生物晶片的方法，工藝成熟，製作成本 低，採用一塊掩膜板模板就可以批量製作，可重複性好，適合於規模商品化生產。2、本發明提供的這種製備具有微反應池的生物晶片的方法，製作出的生物晶片微 反應池孔徑均勻，晶片表面可以再修飾。
圖1是本發明一實施例的生物晶片結構圖；圖2是本發明製備具有微反應池的生物晶片的方法流程圖；圖3是本發明在矽襯底上製備方法流程圖；圖4是本發明在玻璃襯底上製備方法流程圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照 附圖，對本發明進一步詳細說明。請參考圖1，本發明具有微反應池的生物晶片，在襯底上刻蝕出微反應池，微反應 池可以作為生物反應載體的微球的定位。圖2是本發明製備具有微反應池的生物晶片的方法流程圖，該方法包括步驟1 清洗襯底；步驟2 製備掩膜板，在掩膜板上製備微反應池圖形；步驟3 塗光刻膠；步驟4 光刻、顯影、去膠；步驟5 刻蝕襯底；步驟6:晶片表面處理。下面以在矽襯底上製備具有微反應池的生物晶片為例，闡述具有微反應池的生物 晶片的製備方法。圖3表示了在矽襯底上製備具有微反應池的生物晶片的製備方法流程圖，分為7
步(11)清洗襯底；將矽片先用成分比為H2SO4 H2O2 = 5 1或4 1的酸性液清 洗；用超純水衝洗後，再用成分比為H2O H2O2 NH4OH = 5 2 1的鹼性清洗液清洗； 然後使用成分比為H2O H2O2 HCL = 5 2 1的酸性清洗液清洗，最後用超純水衝洗 乾淨。(12)製備掩膜板，在掩膜板上製備微反應池圖形；(13)塗光刻膠，採用PDMS光刻膠，在塗膠機上均勻旋塗；(14)採用普通光刻曝光，光刻膠轉變成可溶狀態；(15)去膠，顯影，曝光部分的光刻膠被去除；(16)採用等離子幹法刻蝕刻蝕矽，沒有光刻膠部分的矽被刻蝕，實現圖形轉移；
(17)晶片表面疏水處理。圖4表示了在玻璃襯底上製備具有微反應池的生物晶片的製備方法流程圖，分為 9步(21)清洗襯底，超聲波清洗，靠氣蝕作用洗掉片子上的汙染；(22)澱積抗刻蝕層，採用金屬為抗刻蝕層；(23)製備掩膜板，在掩膜板上製備微反應池圖形；(24)塗光刻膠，採用PDMS光刻膠，在塗膠機上均勻旋塗；(25)採用普通光刻曝光，光刻膠轉變成可溶狀態；(26)去膠，顯影，曝光部分的光刻膠被去除；(27)採用等離子幹法刻蝕抗刻蝕層；(28)採用於法刻蝕刻蝕玻璃；(29)晶片表面疏水處理。綜上所述，一種具有微反應池的生物晶片及其製備方法至少具有以下優點1、本發明提供的這種製備具有微反應池的生物晶片的方法，工藝成熟，製作成本 低，採用一塊掩膜板模板就可以批量製作，可重複性好，適合於規模商品化生產。2、本發明提供的這種製備具有微反應池的生物晶片的方法，製作出的生物晶片微 反應池孔徑均勻，晶片表面可以再修飾。以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳 細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡 在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保 護範圍之內。
權利要求
一種製備具有微反應池的生物晶片的方法，其特徵在於，該方法包括清洗襯底；製備掩膜板，在掩膜板上製備微反應池圖形；塗光刻膠；光刻、顯影、去膠；刻蝕襯底；晶片表面處理。
2.根據權利要求1所述的製備具有微反應池的生物晶片的方法，其特徵在於，所述襯 底為矽襯底或玻璃襯底。
3.根據權利要求2所述的製備具有微反應池的生物晶片的方法，其特徵在於，所述襯 底經過醛基、氨基或羧基修飾。
4.根據權利要求1所述的製備具有微反應池的生物晶片的方法，其特徵在於，所述襯 底為玻璃襯底時，在清洗襯底的步驟與製備掩膜板的步驟之間進一步包括一澱積抗刻蝕層 的步驟，且在刻蝕襯底的步驟之前進一步包括一刻蝕抗刻蝕層的步驟。
5.根據權利要求4所述的製備具有微反應池的生物晶片的方法，其特徵在於，所述抗 刻蝕層材料為矽材料，或者為金屬材料，或者為聚合物材料，或者為化合物材料。
6.根據權利要求4所述的製備具有微反應池的生物晶片的方法，其特徵在於，所述刻 蝕抗刻蝕層採用溼法腐蝕或幹法刻蝕。
7.根據權利要求1所述的製備具有微反應池的生物晶片的方法，其特徵在於，所述刻 蝕襯底採用溼法腐蝕或幹法刻蝕。
8.根據權利要求1所述的製備具有微反應池的生物晶片的方法，其特徵在於，所述芯 片表面處理採用親水處理或疏水處理。
全文摘要
本發明公開了一種製備具有微反應池的生物晶片的方法，該方法包括清洗襯底；製備掩膜板，在掩膜板上製備微反應池圖形；塗光刻膠；光刻、顯影、去膠；刻蝕襯底；晶片表面處理。本發明提供的這種製備具有微反應池的生物晶片的方法，工藝成熟，製作成本低，採用一塊掩膜板模板就可以批量製作，可重複性好，適合於規模商品化生產，製作出的生物晶片微反應池孔徑均勻，晶片表面可以再修飾。
文檔編號G01N33/68GK101993950SQ20091009140
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月19日 優先權日2009年8月19日
發明者餘金中, 俞海龍, 俞育德, 徐海華, 李運濤 申請人:中國科學院半導體研究所