一種數字ELISA微米孔陣列制備方法與流程

本發明屬于微米孔陣列，具體涉及一種數字elisa微米孔陣列制備方法。

背景技術：

1、數字elisa技術提出，將均勻分散的溶液持續細分，最終可以使每個溶質分子分布在一個單獨的區域內。因此利用大量溶積為飛升的微米孔形成的陣列，可以提高分子檢測的靈敏度，做到同時對大量的單個分子進行檢測。首先將目標分子與裝載于磁性微球表面的酶標抗體特異性結合，且保證每個磁珠上結合的目標分子數不超過一個，再使其隨微球分散進微米孔陣列中獨立的小室中，在酶的催化下，陽性分子迅速擴增產生熒光分子，并由于體積足夠小，可在短時間內達到可被檢測的濃度。最后利用數字技術對顯示熒光的位點進行統計，可同時處理大量樣品。

2、現有的微米孔陣列通常使用硅作為基材，因為硅的刻蝕工藝比較成熟，但是由于硅不透明，只能使用反射光進行觀察，無法利用背面或側面進光來觀察微米孔中微球的填充情況等。raphaela?b.liebherr等(three-in-one?enzyme?assay?based?on?singlemoleculedetection?in?femtoliter?arrays[j]，anal?bioanal?chem，2015，407:7443–7452)使用石英玻璃為基材，利用光刻膠作為掩膜制作了類似的結構，但是其仍存在精準度低，工藝復雜，試劑危險等問題。因此，有必要尋找一個高效快捷精準安全的工藝來制備透明微米孔整列。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明的目的在于提供一種數字elisa微米孔陣列制備方法。

2、為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

3、1.一種數字elisa微米孔陣列的制備方法，具體制備步驟包括：

4、1)將石英玻璃片清洗干燥后，用用氧等離子體進行表面處理；

5、2)在處理后的石英玻璃片基材表面生長一層金屬膜層，所述金屬膜層為鋁膜或鉻膜；

6、3)金屬膜層上涂刷一層正性光刻膠；

7、4)使用帶有陣列圖案的掩膜板對其進行光刻；

8、5)再將樣品置于硝酸鈰銨溶液中浸泡對金屬膜層進行刻蝕，刻蝕完用去離子水清洗；

9、6)清洗后樣品進行反應性離子刻蝕，最后用硝酸鈰銨溶液浸泡去金屬膜層。

10、進一步所述的數字elisa微米孔陣列的制備方法中，步驟1)的清洗依次采用丙酮、乙醇和去離子水中進行超聲清洗。

11、進一步，步驟2)中膜層厚度50-200nm。

12、進一步，金屬膜層采用電子束蒸發鍍膜。

13、進一步，膜生長速度為0.25nm/s-5nm/s。

14、進一步，所述正性光刻膠為az1500。

15、進一步，步驟4)中光刻曝光時間3s，再浸于濃度2.38％的tmah中顯影60s，緊接著用去離子水沖洗30s，并在120℃加熱板上加熱2min。

16、進一步，步驟5)中刻蝕時間60s-100s。

17、進一步，反應性離子刻蝕可采用chf3、c4f8、sf6、ch2f2、ar等氣體中的一種或多種。

18、優選的，反應性離子刻蝕中使用chf3與ar按照40：15比例的混合氣體對其進行刻蝕。

19、2.上述任一種制備方法得到的數字elisa微米孔陣列也在本發明保護的范圍中。

20、本發明的有益效果在于：本發明提供一種以石英玻璃作為透明基材制備的數字elisa微米孔陣列，可以從陣列背面、側面打光，觀察微米孔中微球的填充情況等，滿足不同觀察條件的多方位需求。現有技術中利用光刻膠做掩膜進行rie耐久低，刻蝕深度有限，本發明提供的制備方法中，在基材和光刻膠中加了一層鉻膜作為掩膜，光刻的精度高，易清洗掉，反應性離子刻蝕耐久高。一般為增加光刻膠在基材上的附著力，需使用hmds(六甲基二硅氮烷)等硅烷偶聯劑進行預處理，且最終需要使用食人魚溶液加熱清洗，步驟繁瑣，危險程度高，本發明采用在鉻膜上涂光刻膠，避免光刻膠污染基材。直接在基材加光刻膠上進行光刻時，因光刻膠太厚會降低光刻精度，且由于“邊緣效應”的存在需要用丙酮清洗，步驟繁瑣，本發明在基材+鉻膜進行刻蝕時，采用的鉻膜薄，無邊緣效應，精度高，刻蝕深度一致。

技術特征：

1.一種數字elisa微米孔陣列的制備方法，其特征在于，具體制備步驟包括：

2.根據權利要求1所述的數字elisa微米孔陣列的制備方法，其特征在于，步驟1)的清洗依次采用丙酮、乙醇和去離子水中進行超聲清洗。

3.根據權利要求1所述的數字elisa微米孔陣列的制備方法，其特征在于，步驟2)中膜層厚度50-200nm。

4.根據權利要求1所述的數字elisa微米孔陣列的制備方法，其特征在于，金屬膜層采用電子束蒸發鍍膜。

5.根據權利要求4所述的數字elisa微米孔陣列的制備方法，其特征在于，膜生長速度為0.25nm/s-5nm/s。

6.根據權利要求1所述的數字elisa微米孔陣列的制備方法，其特征在于，所述正性光刻膠為az1500。

7.根據權利要求1所述的數字elisa微米孔陣列的制備方法，其特征在于，步驟4)中光刻曝光時間3s，再浸于濃度2.38％的tmah中顯影60s，緊接著用去離子水沖洗30s，并在120℃加熱板上加熱2min。

8.根據權利要求1所述的數字elisa微米孔陣列的制備方法，其特征在于，步驟5)中刻蝕時間60s-100s。

9.根據權利要求1所述的數字elisa微米孔陣列的制備方法，其特征在于，反應性離子刻蝕中使用chf3與ar按照40：15比例的混合氣體對其進行刻蝕。

10.由權利要求1-9任一項制備方法得到的數字elisa微米孔陣列。

技術總結
本發明涉及一種以石英玻璃作為透明基材制備的數字ELISA微米孔陣列的制備方法，將石英玻璃片清洗干燥后，用用氧等離子體進行表面處理；再在處理后的石英玻璃片基材表面生長一層鉻膜；進一步鉻膜上涂刷一層正性光刻膠；使用帶有陣列圖案的掩膜板對其進行光刻；再將樣品置于硝酸鈰銨溶液中浸泡對鉻膜進行刻蝕，刻蝕完用去離子水清洗；清洗后樣品進行反應性離子刻蝕。得到的微米孔陣列可以從陣列背面、側面打光，觀察微米孔中微球的填充情況等，滿足不同觀察條件的多方位需求。本發明的制備方法簡單，得到的微米孔精度高，無邊緣效應，刻蝕深度一致。

技術研發人員：陳夏敏,宋濤,張俊楠,崔玉峰
受保護的技術使用者：上海北昂醫藥科技股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/10