Иммобилизация белковых макромолекул в ячейках биочипов из различных полимеров

Микрочипы с иммобилизованными белковыми зондами используются в анализе белковых проб. Ключевыми задачами технологии биочипов являются подбор материалов для изготовления биочипов, функционализация поверхности носителя, получение упорядоченных матриц ячеек, иммобилизация белковых молекулярных зондов в ячейках, достижение высокой чувствительности анализа белковых проб. Белковые зонды для сохранения их аффинных свойств иммобилизовали в ячейках биочипов в “мягких” условиях. Для достижения высокой концентрации и пространственной доступности зонды иммобилизовали в трехмерных ячейках, получаемых из динамически подвижных щеточных полимеров, закрепленных на подложке только одним концом. Матрицу ячеек получали на поверхности подложки методом фотоиндуцированной радикальной полимеризации мономеров с реактивными химическими группами в соответствии с шаблоном фотомаски. Проведен сравнительный анализ полимерных щеточных структур, полученных на подложке из полибутилентерефталата методом фотоиндуцированной радикальной полимеризации. Эти структуры состояли из звеньев одного или нескольких мономеров. Исследовали влияние способа активации реактивных групп на полимерных цепях на эффективность иммобилизации в ячейках молекулярных белковых зондов, а также состава акрилатных мономеров, из которых получали ячейки, на специфическое связывание ответных белков с белковыми зондами, иммобилизованными в ячейках биочипов. Разработан новый метод изготовления биочипов. Подложки из фотонеактивного полибутилентерефталата покрывали тонким слоем фотоактивного полимера поливинилацетата. Ячейки, которые получали фотополимеризацией мономеров на модифицированной подложке, не разрушаются и не отслаиваются от поверхности в водных растворах. Подложки, покрытые поливинилацетатом, не адсорбируют белки. В качестве моделей белковых зондов использовали стрептавидин и иммуноглобулины человека, а в качестве ответных белков — биотинилированные иммуноглобулины козы и антитела козы против иммуноглобулинов человека. Установлено, что полимеры с нерегулярной структурой способствуют более высокой концентрации белковых зондов и их равномерному распределению внутри ячеек, что положительно влияет на эффективность специфического связывания с ответными белками. Биочипы с ячейками из щеточных полимеров на подложке из черного полибутилентерефталата представляют интерес для дальнейшего совершенствования с целью использования в иммунофлуоресцентном анализе белковых мишеней для развития технологий микроанализа “лаборатория на чипе”.