
法國波爾多大學Cédric Ayela博士團隊使用MicroFab Jetlab 4噴墨打印系統將分子印跡聚合物(MIPs)進行圖案化(點直徑65μm),制備了生物芯片。通過核心噴墨打?。ㄗ陨隙碌姆椒ǎ┖涂刂谱杂苫酆希–RP)相結合,用MIP薄膜(自下而上的方法)裝飾核心的核殼結構。最終通過熒光分析結果顯示,用噴墨技術制備的MIP生物芯片可以實現對恩諾沙星的定量、特異性和選擇性檢測。
介紹
在小的芯片尺寸的基材上集成多個實驗室工藝是生物學和化學領域的熱門研究之一,導致了各種芯片實驗室(lab-on-a-chip)方案的開發。傳統上,生物芯片是固定在一個小的玻璃或硅基基材上的生物分子陣列,用于藥物篩選、環境分析和許多其他化學或生物應用。分子印跡聚合物(MIPs)是被使用的典型生物分子,化學、物理性質上更穩定,可以在微米尺度和納米尺度上進行化學調諧、成形和加工,已有許多合成、圖案化及微納加工的研究結果。
Cédric Ayela博士團隊采用創新策略研究了噴墨打印MIP微陣列的可行性,將噴墨打印與基于受控自由基聚合CRP的納米制造技術相結合,選擇恩諾沙星(一種在獸醫學中廣泛使用的氟喹諾酮類抗生素)作為生物測定的靶標進行圖案化制備,此外,恩諾沙星具有內在熒光,可以通過熒光顯微鏡評估制造的MIP圖案。
實驗使用了MicroFab Jetlab 4噴墨打印系統,配備噴口直徑50μm的壓電噴頭,調整參數打印滴距不同的MIP圖像,71像素圖像間距為211µm;101像素圖像間距為180µm;102像素圖像間距為148µm;103像素圖像間距為130µm。微陣列芯片的示意圖和兩個區域的兩張顯微鏡圖像如圖1所示。





結論
通過噴墨打印含有活性聚合引發劑的基于TRIM的預聚物混合物,在基材上生成聚合物圖案,隨后通過再引發和后聚合將靶向恩諾沙星的MIP殼接枝到圖案上,通過熒光顯微鏡對獲得的MIP殼進行研究分析,證明了特異性靶標結合。噴墨打印可以與局部光聚合或通過MIP前體的局部沉積結合進行多種生物芯片的制備,為了生產由多種不同(多重)MIP陣列組成的生物芯片,自上而下和自下而上的方法都是可行的,因此噴墨打印技術可以用作多種生物芯片的制備,并具有低芯片成本、高密度化、易于操作、低樣品消耗等優勢。
參考文獻:
[1] Bokeloh F, Gibson K, Haupt K, Ayela C. Development of a Versatile Strategy for Inkjet-Printed Molecularly Imprinted Polymer Microarrays[J].Chemosensors, 2022, 10, 396.
