刷状聚合物细胞中不同涂层对生物分子固定化效果的影响及其在生物芯片技术中的应用

为解决生物芯片技术中基底材料选择与表面功能化对检测灵敏度的关键挑战，研究人员通过光活性聚合物涂层（包括聚(乙烯-共-丙烯-共-5-亚甲基-2-降冰片烯)、乙酰纤维素、聚醋酸乙烯酯和聚乙烯醇缩丁醛）改性聚对苯二甲酸丁二醇酯基底，构建了含环氧基团的刷状聚合物亲水细胞阵列，实现了DNA探针与人免疫球蛋白的高效固定。结果表明，聚乙烯醇缩丁醛和聚(乙烯-共-丙烯-共-5-亚甲基-2-降冰片烯)涂层的探针与靶标结合效率最优，为芯片实验室(lab-on-a-chip)微分析技术提供了新策略。

　　

生物芯片技术中，蛋白质和寡核苷酸探针的固定化效率直接影响样本分析的灵敏度。这项研究通过离心干燥法，在黑色聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)基底上涂覆四种光活性聚合物——聚(乙烯-共-丙烯-共-5-亚甲基-2-降冰片烯)(EPNB)、乙酰纤维素(AC)、聚醋酸乙烯酯(PVAc)和聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，构建了具有环氧功能基团的刷状聚合物亲水细胞阵列。

采用光引发自由基聚合法，成功将DNA探针和人免疫球蛋白固定在细胞中。通过荧光标记靶标的杂交分析和特异性抗体反应评估发现：EPNB和PVB涂层基底上的探针固定最稳固，在DNA杂交和免疫分析中无破裂或剥离现象，且涂层对靶标分子吸附极低，荧光成像对比度显著。

最终数据表明，相较于PVAc和AC涂层，PBT基底结合PVB或EPNB涂层时，固定化DNA探针和免疫球蛋白与靶标分子的结合效率最高，为高灵敏度生物传感器和芯片实验室(lab-on-a-chip)技术提供了优化方案。