光学编码微载体的批量制备方法
专利名称：光学编码微载体的批量制备方法
技术领域：
本发明涉及光学编码微载体的批量制备方法，尤其是将含颜色物质或者荧光物质的液态材料采用接触印刷或者非接触印刷方法分配至基底上并固化以形成颜色或者荧光的微颗粒，从基底上分离收集光学编码微颗粒并在微颗粒上固定传感敏感材料而成为光学编码微载体。该方法具有操作简单，成本低廉及能够批量制备的特点。
背景技术：
悬浮阵列芯片技术也称微载体技术，它是一种通过编码微颗粒上固定的传感敏感材料与待测样品间特异性相互作用而在流体中进行多目标检测分析的工具。它不仅具有通常多目标检测分析技术所具备的信息量大、检测时间短、所需检测样品体积小以及检测成本相对传统检测方法低的特点，而且无论是制备还是使用它均较另外一种多目标检测分析技术-平面微阵列芯片技术有着许多突出的优势更大的产量、更灵活的检测目标安排、更快速的反应以及更高质量的实验结果。因此，悬浮阵列芯片的研发正越来越受到了人们的高度关注并逐渐在药物筛选、医疗卫生、食品安全、反恐等领域得到广泛应用。
悬浮阵列芯片包括三项关键技术即微载体的制备、微载体的编码及微载体的解码与信号读取。伴随该领域研究的不断深入，人们发现流式细胞术具有技术成熟，检测方便快速的特点，且有荧光编码微载体与之兼容的优势，因此成为目前悬浮阵列芯片中的主导解码与信号读取方法，而与之匹配的包括荧光编码在内的光学编码方法也成为微载体的最重要的编码方法。其中具代表性的例子是美国的Luminex公司的双荧光标记微球技术，借助于两种荧光染料在10种不同浓度下产生100种编码的技术，Luminex公司的双荧光标记微球已经成功地获得了商业应用。目前光学编码微载体的制备方法主要是液相合成法，而悬浮阵列芯片微载体的其它常用方法如模板法及石印法则偶有出现。这些制备方法虽然能够制备出人们所需要的光学编码微载体，但是在制备速度、制备质量及制备成本上却还有待改进以满足人们不断增长的相关需求。为此本申请首次将包括接触印刷及非接触印刷在内的印刷技术引入光学编码微载体的制备，以期为悬浮阵列芯片的发展及应用做出贡献。发明内容
技术问题本发明的目的是提供光学编码微载体的印刷制备方法，即以接触印刷技术或者非接触印刷技术批量制备光学编码微载体以期促进悬浮阵列芯片的进一步发展和应用。
技术方案为解决上述技术问题，本发明提供了一种光学编码微载体的批量制备方法，该方法包括如下步骤a、将光学编码材料分散在可固化液态材料中形成含光学编码材料的可固化液态材料；b、将含光学编码材料的可固化液态材料通过接触印刷方法或者非接触印刷方法分配到基底上并固化液态材料以形成光学编码微颗粒；C、从基底上分离收集光学编码微颗粒并固定传感敏感材料而成为光学编码微载体； d、重复步骤a、b、c分别制备不同光学编码的微载体。
优选的，所述固定传感敏感材料是指在液态材料中添加传感敏感材料并在随后的微颗粒固化过程中固定在微颗粒上或者在液态材料中添加传感敏感材料的模板并在微颗粒固化后去除模板而暴露传感敏感材料或者在微颗粒固化后连接传感敏感材料而固定传感敏感材料。
优选的，所述基底满足可固化液态材料在基底上的接触角大于10度，且可固化液态材料固化后的微颗粒与基底间的界面张力小于微颗粒的表面能及基底的表面能。
优选的，步骤a中，所述可固化液态材料是通过溶剂挥发溶质沉积、液态材料聚合或者液态材料凝固而固化。
优选的，所述光学编码材料为光致发光材料、光吸收材料及结构色材料中一种或者超过一种的混合物。
优选的，步骤b中，所述接触印刷方法为通过转移媒介将液态材料在与基底接触的情况下转移至基底上的方法。
优选的，所述非接触印刷方法为由喷嘴在与基底不接触的情况下将液态材料转移至基底上的方法。
有益效果本发明首次将包括接触印刷及非接触印刷在内的印刷技术用于批量制备光学编码微载体，由于通过该技术生产的光学编码微载体产量大、成本低从而可以获得廉价、高效可同步检测多种生物、化学物质的光学编码微载体。具体实施方式
下面将参照附图
对本发明进行说明。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
本发明提供的光学编码微载体的批量制备方法，该方法包括如下步骤a、将光学编码材料分散在可固化液态材料中形成含光学编码材料的可固化液态材料；b、将含光学编码材料的可固化液态材料通过接触印刷方法或者非接触印刷方法分配到基底上并固化液态材料以形成光学编码微颗粒；C、从基底上分离收集光学编码微颗粒并固定传感敏感材料而成为光学编码微载体； d、重复步骤a、b、c分别制备不同光学编码的微载体。
所述固定传感敏感材料是指在液态材料中添加传感敏感材料并在随后的微颗粒固化过程中固定在微颗粒上或者在液态材料中添加传感敏感材料的模板并在微颗粒固化后去除模板而暴露传感敏感材料或者在微颗粒固化后连接传感敏感材料而固定传感敏感材料。
所述基底满足可固化液态材料在基底上的接触角大于10度，且可固化液态材料固化后的微颗粒与基底间的界面张力小于微颗粒的表面能及基底的表面能。
步骤a中，所述可固化液态材料是通过溶剂挥发溶质沉积、液态材料聚合或者液态材料凝固而固化。
所述光学编码材料为光致发光材料、光吸收材料及结构色材料中一种或者超过一种的混合物。
步骤b中，所述接触印刷方法为通过转移媒介将液态材料在与基底接触的情况下转移至基底上的方法。
所述非接触印刷方法为由喷嘴在与基底不接触的情况下将液态材料转移至基底上的方法。
实施例一先通过爱普生R230喷墨打印机将浓度为20wt%的单分散的尺寸为220纳米的交联聚甲基丙烯酸甲酯微球含40%的乙二醇的水溶液在投影片基(溶液的接触角为80度)上打印出间距为500微米尺寸为350微米的点阵列。室温干燥后在150摄氏度下处理1小时，然后通过去离子水将交联聚甲基丙烯酸甲酯构建的绿色微颗粒从投影片基上冲洗下来并清洗干燥。将所获得的绿色交联聚甲基丙烯酸甲酯微颗粒先通过氨等离子处理1分钟后，将其置于1%的戊二醛PB缓冲液室温反应4小时，随后用PBS缓冲液10分钟清洗三次。然后用0. 2mg/ml的甲肝抗体的PBS缓冲溶液4摄氏度反应12小时。未反应的戊二醛用1%的 BSA的PBS缓冲溶液反应2小时进行阻塞。PBS缓冲液清洗后，以3_4个/10微升的浓度储存于4摄氏度的PBS缓冲液中，得到能够检测甲肝的绿色编码微载体。通过爱普生R230喷墨打印机重复制备由250纳米单分散交联聚甲基丙烯酸甲酯微球构建的能够检测乙肝的黄色编码微载体及由300纳米单分散交联聚甲基丙烯酸甲酯微球构建的能够检测丙肝的红色编码微载体。
检测前各取10微升的绿色编码微载体储存液、黄色编码微载体的储存液及红色编码微载体的储存液混合并在37摄氏度与待测样品在振荡器中以ISOrpm速度孵育2小时，然后用PBST溶液清洗三次。加入4微克/毫升的CT3标记甲肝抗体、乙肝抗体及丙肝抗体PBS缓冲溶液，在37摄氏度以60RPM的速度孵育1小时，随后用PBS清洗三次。随后将三种微载体置于载玻片上并首先通过光纤光谱仪对不同微载体读取颜色以解码，然后在荧光显微镜下观察不同微载体上的荧光并与光纤光谱仪的解码结果对照即可判断待测样品中甲肝病毒、乙肝病毒及丙肝病毒的有无。例如，如果绿色编码微载体上有荧光则待测样品中有甲肝病毒。
实施例二 先配制含0. 05wt%的油溶黄45L的15 丨％聚苯乙烯(Mn=IOOOOO)的含10%2_甲基吡咯烷酮的甲苯溶液。然后通过佳能iP4760喷墨打印机在PET投影片基通过两面胶支持的聚丙烯膜上打印出由黄色聚苯乙烯构成圆片状微载体。其中圆片尺寸约为350微米而间隔约 500微米。待薄膜干燥后将薄膜浸入去离子水中并轻微振荡将聚苯乙烯圆片状微颗粒从聚丙烯膜上分离，则由黄色编码聚苯乙烯圆片微颗粒分散在水中。用去离子水彻底清洗后干燥得到由聚苯乙烯构成的黄色编码微颗粒。将将所获得的黄色编码聚苯乙烯圆片状微颗粒先通过氨等离子处理1分钟后，将其置于1%的戊二醛PB缓冲液室温反应4小时，随后用 PBS缓冲液10分钟清洗三次。然后用0. 2mg/ml的甲肝抗体的PBS缓冲溶液4摄氏度反应 12小时。未反应的戊二醛用1%的BSA的PBS缓冲溶液反应2小时进行阻塞。PBS缓冲液清洗后，得到能够检测甲肝的黄色编码圆片状微载体。通过佳能iP4760喷墨打印机重复制备能够检测乙肝的通过添加0. 05wt%的油溶红35L而构建的红色编码圆片状微载体及能够检测丙肝的通过添加0. 05wt%的油溶兰03L而构建的兰色编码圆片状微载体。
检测前各取三个的黄色编码微载体、红色编码微载体及兰色编码微载体的储存液混合并在37摄氏度与待测样品在振荡器中以ISOrpm速度孵育2小时，然后用PBST溶液清洗三次。加入4微克/毫升的CY3标记甲肝抗体、乙肝抗体及丙肝抗体PBS缓冲溶液，在37 摄氏度以60RPM的速度孵育1小时，随后用PBS清洗三次。随后将三种微载体置于载玻片上并首先通过光纤光谱仪对不同微载体读取颜色以解码，然后在荧光显微镜下观察不同微载体上的荧光并与光纤光谱仪的解码结果对照即可判断待测样品中甲肝病毒、乙肝病毒及丙肝病毒的有无。例如，如果红色编码微载体上有荧光则待测样品中有乙肝病毒。
实施例三将浓度为15wt%尺寸为200纳米的二氧化硅溶胶含10%乙二醇的水溶液通过点样仪以 1纳升/每点的方式分配至表面氧化硅片上。待溶剂挥发完后，在500摄氏度处理8小时， 得到由200纳米二氧化硅溶胶形成的胶体晶体微颗粒阵列。将该微颗粒阵列用30%双氧水与70%浓硫酸混合液清洗6小时后，用去离子水清洗并用氮气干燥。然后将清洗过的微颗粒阵列用1%的氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液处理4小时。然后1用1%的戊二醛PB缓冲液室温反应4小时，随后用PBS缓冲液10分钟清洗三次。然后用0. 2mg/ml的甲肝抗体的PBS 缓冲溶液4摄氏度反应12小时。未反应的戊二醛用1%的BSA的PBS缓冲溶液反应2小时进行阻塞。去离子水清洗后，室温干燥。另外配制由10wt%丙烯酰胺，5衬％甲叉双丙烯酰胺及lwt%过硫酸氨的丙烯酰胺预聚溶液。将丙烯酰胺预聚溶液以1纳升/每点的方式通过点样仪分配至连接了甲肝抗体的二氧化硅胶体晶体微颗粒上。丙烯酰胺预聚溶液进入二氧化硅胶体晶体的空隙中，然后在四甲基乙二胺饱和的氮气气氛下聚合12小时。在丙烯酰胺聚合完成后，将硅片置于1%氢氟酸水溶液中反应2小时以去除二氧化硅。将从硅片上分离的聚丙烯酰胺微颗粒在0. IM乙酸水溶液中清洗2小时后，用去离子水清洗3次。则获得由于具有甲肝抗体印迹而对甲肝抗体敏感的蓝色聚丙烯酰胺微载体。以250纳米的二氧化硅溶胶采用上述方法制备对乙肝抗体敏感的黄绿色聚丙烯酰胺微载体。以300纳米的二氧化硅溶胶采用上述方法制备对丙肝抗体敏感的红色聚丙烯酰胺微载体。将三种微载体与待测样品反应后用PBS缓冲液清洗，检测三种微载体在与待测样品反应前后吸收光谱的变化即可获悉待测样品是否含有甲肝抗体、乙肝抗体或者丙肝抗体。例如如果红色的微载体光谱在与抗原作用前后发生变化则表明由300纳米二氧化硅制备的微载体检测到了丙肝抗体， 即待检样品含有丙肝抗体。
实施例四首先分别获取CY3及TMR标记的胶体金颗粒。然后配制含1%不同配比CY3及TMR标记的胶体金、1%聚乙烯醇1750，10%丙烯酰胺和5% N, N-亚甲基双丙烯酰胺的水溶液，混合均勻后在用前加入1%过硫酸铵(APS)的溶液，备用。然后通过佳能iP4760喷墨打印机在 PET投影片基通过两面胶支持的三张聚丙烯膜上分别打印出CY3及TMR标记胶体金比例为 1 :0，1 :1及0 :1的半球形丙烯酰胺混合液液滴。将打印了丙烯酰胺液滴的三张聚丙烯膜置于湿度大于90%RH的氮气环境中聚合8小时。随后用去离子水分别将三种不同半球形聚丙烯酰胺微颗粒从聚丙烯膜上冲入三个容器中并用去离子水清洗三次。得到三种尺寸约为 350微米的由CY3和/或TMR标记的聚丙烯酰胺半球形微颗粒。将三种标记的聚丙烯酰胺半球形微颗粒通过戊二醛分别连接甲型肝炎抗体、乙型肝炎抗体及丙型肝炎抗体(这些抗体为传感敏感材料)即获得由CY3和/或TMR拉曼编码的聚丙烯酰胺微载体。分别取少量连接了甲肝抗体、乙肝抗体及丙肝抗体的拉曼编码聚丙烯酰胺半球形微载体与人的血清样在37摄氏度混合反应池后，用PBS缓冲液清洗，再与CY3荧光标记的甲肝抗体、乙肝抗体、 丙肝抗体溶液反应Ih并清洗。随后通过光纤耦合的拉曼光谱仪对三种微载体通过获取其拉曼光谱而解码，然后通过分析不同拉曼编码微载体的荧光即可判断人体血清样品中是否含有甲肝病毒、乙肝病毒或者丙肝病毒。
实施例五配制含1%丙烯酰氧基在5’位修饰的核酸探针序列，0. 5%珠光染料及0. 1%偶氮二异丁腈光引发剂的35wt%的平均分子量为700的聚乙二醇双丙烯酸酯PBS缓冲溶液。核酸探针序列即传感敏感材料分别为a :5，_丙烯酰氧基-TTT TGA TGT AGA TGT TTT ATT AGG GTT GT-3，； b :5，-丙烯酰氧基-TAT TGA TGT AGA TGT TTT ATT AGG GTT GT-3，；c :5，-丙烯酰氧基-TCT TGA TGT AGA TGT TTT ATT AGG GTT GT-3’ ； d :5’ -丙烯酰氧基-TGT TGA TGT AGA TGT TTT ATT AGG GTT GT-3’ ；将含有a核酸探针序列的溶液配青色珠光染料通过针式接触式点样仪在疏水的投影片基上制备出间距为500微米尺寸约为200微米的青色半球形液滴。在饱和水蒸气及氮气的保护下于16瓦紫外灯的照射反应12小时后，用去离子水清洗，获得能够检测核酸序列a青色半球形微载体。重复制备能够检测核酸序列b的橙色半球形微载体、能够检测核酸序列c的紫色半球形微载体及能够检测核酸序列d的蓝色半球形微载体。从四种微载体中各取三个微载体与0. 2M的氯化钠及含0. 05%的Tween-20的 Tris-EDTA缓冲液中的生物素连接待测样品杂交后用PBS缓冲液清洗。随后将微载体进一步与连接有藻红蛋白的抗生蛋白链菌素的PBST缓冲液在37摄氏度混合孵育30分钟。随后用PBS清洗。首先在不开启荧光光源的情况下在荧光显微镜下观察不同微载体的颜色编码，然后开启荧光光源观察不同微载体的荧光即可判断核酸序列a、b、c及d的有或者无。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
权利要求
1.一种光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤 将光学编码材料分散在可固化液态材料中形成含光学编码材料的可固化液态材料； 将含光学编码材料的可固化液态材料通过接触印刷方法或者非接触印刷方法分配到基底上并固化液态材料以形成光学编码微颗粒；C、从基底上分离收集光学编码微颗粒并固定传感敏感材料而成为光学编码微载体； d、重复步骤a、b、c分别制备不同光学编码的微载体。
2.根据权利要求1所述的光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于，所述固定传感敏感材料是指，在液态材料中添加传感敏感材料并在随后的微颗粒固化过程中固定在微颗粒上或者在液态材料中添加传感敏感材料的模板并在微颗粒固化后去除模板而暴露传感敏感材料或者在微颗粒固化后连接传感敏感材料而固定传感敏感材料。
3.根据权利要求1所述的光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于，所述基底满足可固化液态材料在基底上的接触角大于10度，且可固化液态材料固化后的微颗粒与基底间的界面张力小于微颗粒的表面能及基底的表面能。
4.根据权利要求1所述的光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于，步骤a中，所述可固化液态材料是通过溶剂挥发溶质沉积、液态材料聚合或者液态材料凝固而固化。
5.根据权利要求1所述的光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于，所述光学编码材料为光致发光材料、光吸收材料及结构色材料中一种或者超过一种的混合物。
6.根据权利要求1所述的光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于，步骤b中，所述接触印刷方法为通过转移媒介将液态材料在与基底接触的情况下转移至基底上的方法。
7.根据权利要求1所述的光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于所述非接触印刷方法为在喷嘴与基底不接触的情况下将液态材料转移至基底上的方法。
全文摘要
本发明涉及一种光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤a、将光学编码材料分散在可固化液态材料中形成含光学编码材料的可固化液态材料；b、将含光学编码材料的可固化液态材料通过接触印刷方法或者非接触印刷方法分配到基底上并固化液态材料以形成光学编码微颗粒；c、从基底上分离收集光学编码微颗粒并固定传感敏感材料而成为光学编码微载体；d、重复步骤a、b、c分别制备不同光学编码的微载体。本发明通过该技术生产的光学编码微载体产量大、成本低从而可以获得廉价、高效可同步检测多种生物、化学物质的光学编码微载体。
文档编号B41M5/382GK102514415SQ2011104080
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者张继中 申请人:东南大学
技术领域：
本发明涉及光学编码微载体的批量制备方法，尤其是将含颜色物质或者荧光物质的液态材料采用接触印刷或者非接触印刷方法分配至基底上并固化以形成颜色或者荧光的微颗粒，从基底上分离收集光学编码微颗粒并在微颗粒上固定传感敏感材料而成为光学编码微载体。该方法具有操作简单，成本低廉及能够批量制备的特点。
背景技术：
悬浮阵列芯片技术也称微载体技术，它是一种通过编码微颗粒上固定的传感敏感材料与待测样品间特异性相互作用而在流体中进行多目标检测分析的工具。它不仅具有通常多目标检测分析技术所具备的信息量大、检测时间短、所需检测样品体积小以及检测成本相对传统检测方法低的特点，而且无论是制备还是使用它均较另外一种多目标检测分析技术-平面微阵列芯片技术有着许多突出的优势更大的产量、更灵活的检测目标安排、更快速的反应以及更高质量的实验结果。因此，悬浮阵列芯片的研发正越来越受到了人们的高度关注并逐渐在药物筛选、医疗卫生、食品安全、反恐等领域得到广泛应用。
悬浮阵列芯片包括三项关键技术即微载体的制备、微载体的编码及微载体的解码与信号读取。伴随该领域研究的不断深入，人们发现流式细胞术具有技术成熟，检测方便快速的特点，且有荧光编码微载体与之兼容的优势，因此成为目前悬浮阵列芯片中的主导解码与信号读取方法，而与之匹配的包括荧光编码在内的光学编码方法也成为微载体的最重要的编码方法。其中具代表性的例子是美国的Luminex公司的双荧光标记微球技术，借助于两种荧光染料在10种不同浓度下产生100种编码的技术，Luminex公司的双荧光标记微球已经成功地获得了商业应用。目前光学编码微载体的制备方法主要是液相合成法，而悬浮阵列芯片微载体的其它常用方法如模板法及石印法则偶有出现。这些制备方法虽然能够制备出人们所需要的光学编码微载体，但是在制备速度、制备质量及制备成本上却还有待改进以满足人们不断增长的相关需求。为此本申请首次将包括接触印刷及非接触印刷在内的印刷技术引入光学编码微载体的制备，以期为悬浮阵列芯片的发展及应用做出贡献。发明内容
技术问题本发明的目的是提供光学编码微载体的印刷制备方法，即以接触印刷技术或者非接触印刷技术批量制备光学编码微载体以期促进悬浮阵列芯片的进一步发展和应用。
技术方案为解决上述技术问题，本发明提供了一种光学编码微载体的批量制备方法，该方法包括如下步骤a、将光学编码材料分散在可固化液态材料中形成含光学编码材料的可固化液态材料；b、将含光学编码材料的可固化液态材料通过接触印刷方法或者非接触印刷方法分配到基底上并固化液态材料以形成光学编码微颗粒；C、从基底上分离收集光学编码微颗粒并固定传感敏感材料而成为光学编码微载体； d、重复步骤a、b、c分别制备不同光学编码的微载体。
优选的，所述固定传感敏感材料是指在液态材料中添加传感敏感材料并在随后的微颗粒固化过程中固定在微颗粒上或者在液态材料中添加传感敏感材料的模板并在微颗粒固化后去除模板而暴露传感敏感材料或者在微颗粒固化后连接传感敏感材料而固定传感敏感材料。
优选的，所述基底满足可固化液态材料在基底上的接触角大于10度，且可固化液态材料固化后的微颗粒与基底间的界面张力小于微颗粒的表面能及基底的表面能。
优选的，步骤a中，所述可固化液态材料是通过溶剂挥发溶质沉积、液态材料聚合或者液态材料凝固而固化。
优选的，所述光学编码材料为光致发光材料、光吸收材料及结构色材料中一种或者超过一种的混合物。
优选的，步骤b中，所述接触印刷方法为通过转移媒介将液态材料在与基底接触的情况下转移至基底上的方法。
优选的，所述非接触印刷方法为由喷嘴在与基底不接触的情况下将液态材料转移至基底上的方法。
有益效果本发明首次将包括接触印刷及非接触印刷在内的印刷技术用于批量制备光学编码微载体，由于通过该技术生产的光学编码微载体产量大、成本低从而可以获得廉价、高效可同步检测多种生物、化学物质的光学编码微载体。具体实施方式
下面将参照附图
对本发明进行说明。
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
本发明提供的光学编码微载体的批量制备方法，该方法包括如下步骤a、将光学编码材料分散在可固化液态材料中形成含光学编码材料的可固化液态材料；b、将含光学编码材料的可固化液态材料通过接触印刷方法或者非接触印刷方法分配到基底上并固化液态材料以形成光学编码微颗粒；C、从基底上分离收集光学编码微颗粒并固定传感敏感材料而成为光学编码微载体； d、重复步骤a、b、c分别制备不同光学编码的微载体。
所述固定传感敏感材料是指在液态材料中添加传感敏感材料并在随后的微颗粒固化过程中固定在微颗粒上或者在液态材料中添加传感敏感材料的模板并在微颗粒固化后去除模板而暴露传感敏感材料或者在微颗粒固化后连接传感敏感材料而固定传感敏感材料。
所述基底满足可固化液态材料在基底上的接触角大于10度，且可固化液态材料固化后的微颗粒与基底间的界面张力小于微颗粒的表面能及基底的表面能。
步骤a中，所述可固化液态材料是通过溶剂挥发溶质沉积、液态材料聚合或者液态材料凝固而固化。
所述光学编码材料为光致发光材料、光吸收材料及结构色材料中一种或者超过一种的混合物。
步骤b中，所述接触印刷方法为通过转移媒介将液态材料在与基底接触的情况下转移至基底上的方法。
所述非接触印刷方法为由喷嘴在与基底不接触的情况下将液态材料转移至基底上的方法。
实施例一先通过爱普生R230喷墨打印机将浓度为20wt%的单分散的尺寸为220纳米的交联聚甲基丙烯酸甲酯微球含40%的乙二醇的水溶液在投影片基(溶液的接触角为80度)上打印出间距为500微米尺寸为350微米的点阵列。室温干燥后在150摄氏度下处理1小时，然后通过去离子水将交联聚甲基丙烯酸甲酯构建的绿色微颗粒从投影片基上冲洗下来并清洗干燥。将所获得的绿色交联聚甲基丙烯酸甲酯微颗粒先通过氨等离子处理1分钟后，将其置于1%的戊二醛PB缓冲液室温反应4小时，随后用PBS缓冲液10分钟清洗三次。然后用0. 2mg/ml的甲肝抗体的PBS缓冲溶液4摄氏度反应12小时。未反应的戊二醛用1%的 BSA的PBS缓冲溶液反应2小时进行阻塞。PBS缓冲液清洗后，以3_4个/10微升的浓度储存于4摄氏度的PBS缓冲液中，得到能够检测甲肝的绿色编码微载体。通过爱普生R230喷墨打印机重复制备由250纳米单分散交联聚甲基丙烯酸甲酯微球构建的能够检测乙肝的黄色编码微载体及由300纳米单分散交联聚甲基丙烯酸甲酯微球构建的能够检测丙肝的红色编码微载体。
检测前各取10微升的绿色编码微载体储存液、黄色编码微载体的储存液及红色编码微载体的储存液混合并在37摄氏度与待测样品在振荡器中以ISOrpm速度孵育2小时，然后用PBST溶液清洗三次。加入4微克/毫升的CT3标记甲肝抗体、乙肝抗体及丙肝抗体PBS缓冲溶液，在37摄氏度以60RPM的速度孵育1小时，随后用PBS清洗三次。随后将三种微载体置于载玻片上并首先通过光纤光谱仪对不同微载体读取颜色以解码，然后在荧光显微镜下观察不同微载体上的荧光并与光纤光谱仪的解码结果对照即可判断待测样品中甲肝病毒、乙肝病毒及丙肝病毒的有无。例如，如果绿色编码微载体上有荧光则待测样品中有甲肝病毒。
实施例二 先配制含0. 05wt%的油溶黄45L的15 丨％聚苯乙烯(Mn=IOOOOO)的含10%2_甲基吡咯烷酮的甲苯溶液。然后通过佳能iP4760喷墨打印机在PET投影片基通过两面胶支持的聚丙烯膜上打印出由黄色聚苯乙烯构成圆片状微载体。其中圆片尺寸约为350微米而间隔约 500微米。待薄膜干燥后将薄膜浸入去离子水中并轻微振荡将聚苯乙烯圆片状微颗粒从聚丙烯膜上分离，则由黄色编码聚苯乙烯圆片微颗粒分散在水中。用去离子水彻底清洗后干燥得到由聚苯乙烯构成的黄色编码微颗粒。将将所获得的黄色编码聚苯乙烯圆片状微颗粒先通过氨等离子处理1分钟后，将其置于1%的戊二醛PB缓冲液室温反应4小时，随后用 PBS缓冲液10分钟清洗三次。然后用0. 2mg/ml的甲肝抗体的PBS缓冲溶液4摄氏度反应 12小时。未反应的戊二醛用1%的BSA的PBS缓冲溶液反应2小时进行阻塞。PBS缓冲液清洗后，得到能够检测甲肝的黄色编码圆片状微载体。通过佳能iP4760喷墨打印机重复制备能够检测乙肝的通过添加0. 05wt%的油溶红35L而构建的红色编码圆片状微载体及能够检测丙肝的通过添加0. 05wt%的油溶兰03L而构建的兰色编码圆片状微载体。
检测前各取三个的黄色编码微载体、红色编码微载体及兰色编码微载体的储存液混合并在37摄氏度与待测样品在振荡器中以ISOrpm速度孵育2小时，然后用PBST溶液清洗三次。加入4微克/毫升的CY3标记甲肝抗体、乙肝抗体及丙肝抗体PBS缓冲溶液，在37 摄氏度以60RPM的速度孵育1小时，随后用PBS清洗三次。随后将三种微载体置于载玻片上并首先通过光纤光谱仪对不同微载体读取颜色以解码，然后在荧光显微镜下观察不同微载体上的荧光并与光纤光谱仪的解码结果对照即可判断待测样品中甲肝病毒、乙肝病毒及丙肝病毒的有无。例如，如果红色编码微载体上有荧光则待测样品中有乙肝病毒。
实施例三将浓度为15wt%尺寸为200纳米的二氧化硅溶胶含10%乙二醇的水溶液通过点样仪以 1纳升/每点的方式分配至表面氧化硅片上。待溶剂挥发完后，在500摄氏度处理8小时， 得到由200纳米二氧化硅溶胶形成的胶体晶体微颗粒阵列。将该微颗粒阵列用30%双氧水与70%浓硫酸混合液清洗6小时后，用去离子水清洗并用氮气干燥。然后将清洗过的微颗粒阵列用1%的氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液处理4小时。然后1用1%的戊二醛PB缓冲液室温反应4小时，随后用PBS缓冲液10分钟清洗三次。然后用0. 2mg/ml的甲肝抗体的PBS 缓冲溶液4摄氏度反应12小时。未反应的戊二醛用1%的BSA的PBS缓冲溶液反应2小时进行阻塞。去离子水清洗后，室温干燥。另外配制由10wt%丙烯酰胺，5衬％甲叉双丙烯酰胺及lwt%过硫酸氨的丙烯酰胺预聚溶液。将丙烯酰胺预聚溶液以1纳升/每点的方式通过点样仪分配至连接了甲肝抗体的二氧化硅胶体晶体微颗粒上。丙烯酰胺预聚溶液进入二氧化硅胶体晶体的空隙中，然后在四甲基乙二胺饱和的氮气气氛下聚合12小时。在丙烯酰胺聚合完成后，将硅片置于1%氢氟酸水溶液中反应2小时以去除二氧化硅。将从硅片上分离的聚丙烯酰胺微颗粒在0. IM乙酸水溶液中清洗2小时后，用去离子水清洗3次。则获得由于具有甲肝抗体印迹而对甲肝抗体敏感的蓝色聚丙烯酰胺微载体。以250纳米的二氧化硅溶胶采用上述方法制备对乙肝抗体敏感的黄绿色聚丙烯酰胺微载体。以300纳米的二氧化硅溶胶采用上述方法制备对丙肝抗体敏感的红色聚丙烯酰胺微载体。将三种微载体与待测样品反应后用PBS缓冲液清洗，检测三种微载体在与待测样品反应前后吸收光谱的变化即可获悉待测样品是否含有甲肝抗体、乙肝抗体或者丙肝抗体。例如如果红色的微载体光谱在与抗原作用前后发生变化则表明由300纳米二氧化硅制备的微载体检测到了丙肝抗体， 即待检样品含有丙肝抗体。
实施例四首先分别获取CY3及TMR标记的胶体金颗粒。然后配制含1%不同配比CY3及TMR标记的胶体金、1%聚乙烯醇1750，10%丙烯酰胺和5% N, N-亚甲基双丙烯酰胺的水溶液，混合均勻后在用前加入1%过硫酸铵(APS)的溶液，备用。然后通过佳能iP4760喷墨打印机在 PET投影片基通过两面胶支持的三张聚丙烯膜上分别打印出CY3及TMR标记胶体金比例为 1 :0，1 :1及0 :1的半球形丙烯酰胺混合液液滴。将打印了丙烯酰胺液滴的三张聚丙烯膜置于湿度大于90%RH的氮气环境中聚合8小时。随后用去离子水分别将三种不同半球形聚丙烯酰胺微颗粒从聚丙烯膜上冲入三个容器中并用去离子水清洗三次。得到三种尺寸约为 350微米的由CY3和/或TMR标记的聚丙烯酰胺半球形微颗粒。将三种标记的聚丙烯酰胺半球形微颗粒通过戊二醛分别连接甲型肝炎抗体、乙型肝炎抗体及丙型肝炎抗体(这些抗体为传感敏感材料)即获得由CY3和/或TMR拉曼编码的聚丙烯酰胺微载体。分别取少量连接了甲肝抗体、乙肝抗体及丙肝抗体的拉曼编码聚丙烯酰胺半球形微载体与人的血清样在37摄氏度混合反应池后，用PBS缓冲液清洗，再与CY3荧光标记的甲肝抗体、乙肝抗体、 丙肝抗体溶液反应Ih并清洗。随后通过光纤耦合的拉曼光谱仪对三种微载体通过获取其拉曼光谱而解码，然后通过分析不同拉曼编码微载体的荧光即可判断人体血清样品中是否含有甲肝病毒、乙肝病毒或者丙肝病毒。
实施例五配制含1%丙烯酰氧基在5’位修饰的核酸探针序列，0. 5%珠光染料及0. 1%偶氮二异丁腈光引发剂的35wt%的平均分子量为700的聚乙二醇双丙烯酸酯PBS缓冲溶液。核酸探针序列即传感敏感材料分别为a :5，_丙烯酰氧基-TTT TGA TGT AGA TGT TTT ATT AGG GTT GT-3，； b :5，-丙烯酰氧基-TAT TGA TGT AGA TGT TTT ATT AGG GTT GT-3，；c :5，-丙烯酰氧基-TCT TGA TGT AGA TGT TTT ATT AGG GTT GT-3’ ； d :5’ -丙烯酰氧基-TGT TGA TGT AGA TGT TTT ATT AGG GTT GT-3’ ；将含有a核酸探针序列的溶液配青色珠光染料通过针式接触式点样仪在疏水的投影片基上制备出间距为500微米尺寸约为200微米的青色半球形液滴。在饱和水蒸气及氮气的保护下于16瓦紫外灯的照射反应12小时后，用去离子水清洗，获得能够检测核酸序列a青色半球形微载体。重复制备能够检测核酸序列b的橙色半球形微载体、能够检测核酸序列c的紫色半球形微载体及能够检测核酸序列d的蓝色半球形微载体。从四种微载体中各取三个微载体与0. 2M的氯化钠及含0. 05%的Tween-20的 Tris-EDTA缓冲液中的生物素连接待测样品杂交后用PBS缓冲液清洗。随后将微载体进一步与连接有藻红蛋白的抗生蛋白链菌素的PBST缓冲液在37摄氏度混合孵育30分钟。随后用PBS清洗。首先在不开启荧光光源的情况下在荧光显微镜下观察不同微载体的颜色编码，然后开启荧光光源观察不同微载体的荧光即可判断核酸序列a、b、c及d的有或者无。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
权利要求
1.一种光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤 将光学编码材料分散在可固化液态材料中形成含光学编码材料的可固化液态材料； 将含光学编码材料的可固化液态材料通过接触印刷方法或者非接触印刷方法分配到基底上并固化液态材料以形成光学编码微颗粒；C、从基底上分离收集光学编码微颗粒并固定传感敏感材料而成为光学编码微载体； d、重复步骤a、b、c分别制备不同光学编码的微载体。
2.根据权利要求1所述的光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于，所述固定传感敏感材料是指，在液态材料中添加传感敏感材料并在随后的微颗粒固化过程中固定在微颗粒上或者在液态材料中添加传感敏感材料的模板并在微颗粒固化后去除模板而暴露传感敏感材料或者在微颗粒固化后连接传感敏感材料而固定传感敏感材料。
3.根据权利要求1所述的光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于，所述基底满足可固化液态材料在基底上的接触角大于10度，且可固化液态材料固化后的微颗粒与基底间的界面张力小于微颗粒的表面能及基底的表面能。
4.根据权利要求1所述的光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于，步骤a中，所述可固化液态材料是通过溶剂挥发溶质沉积、液态材料聚合或者液态材料凝固而固化。
5.根据权利要求1所述的光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于，所述光学编码材料为光致发光材料、光吸收材料及结构色材料中一种或者超过一种的混合物。
6.根据权利要求1所述的光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于，步骤b中，所述接触印刷方法为通过转移媒介将液态材料在与基底接触的情况下转移至基底上的方法。
7.根据权利要求1所述的光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于所述非接触印刷方法为在喷嘴与基底不接触的情况下将液态材料转移至基底上的方法。
全文摘要
本发明涉及一种光学编码微载体的批量制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤a、将光学编码材料分散在可固化液态材料中形成含光学编码材料的可固化液态材料；b、将含光学编码材料的可固化液态材料通过接触印刷方法或者非接触印刷方法分配到基底上并固化液态材料以形成光学编码微颗粒；c、从基底上分离收集光学编码微颗粒并固定传感敏感材料而成为光学编码微载体；d、重复步骤a、b、c分别制备不同光学编码的微载体。本发明通过该技术生产的光学编码微载体产量大、成本低从而可以获得廉价、高效可同步检测多种生物、化学物质的光学编码微载体。
文档编号B41M5/382GK102514415SQ2011104080
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者张继中 申请人:东南大学
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