PS微孔酶標(biāo)板等離子清洗處理提高親水性改善吸附性能

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2023-05-08

目前應(yīng)用最廣的酶標(biāo)板的基材是PS。具有良好吸附性能的酶標(biāo)板不僅能夠保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行，同時(shí)也有助于抗原抗體的篩選工作。因此PS的表面性能對(duì)抗原、抗體或其他生物分子的吸附起著至關(guān)重要的作用。
原始的未經(jīng)改性的聚苯乙烯微孔板在酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)中是依靠抗原或抗體與其表面的物理吸附作用、共價(jià)鍵合作用或氫鍵作用，使抗原或抗體在固相載體表面進(jìn)行反應(yīng)。由于PS表面疏水，與蛋白質(zhì)或者多肽之間的結(jié)合是依賴(lài)于疏水相互作用的非特異性物理吸附，這種吸附所固定的蛋白吸附量少且難以控制，吸附效果不均勻，蛋白容易脫落，試劑盒長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存容易失效，容易受各種因素干擾，如溫度，pH等，而且當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)是親水性蛋白時(shí)，固定化通常是低效的，需要大量的蛋白質(zhì)進(jìn)行固定化，ELISA檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性明顯降低。另外，未經(jīng)改性的PS生物相容性較差，疏水性表面會(huì)導(dǎo)致吸附在其表面的蛋白質(zhì)發(fā)生形變，改變構(gòu)象，研究表明吸附在親水表面的蛋白質(zhì)形變要小的多，因此未經(jīng)改性的PS難以進(jìn)行表面修飾，滿(mǎn)足目前酶聯(lián)生化檢測(cè)中特異性吸附的要求，所以對(duì)微孔板進(jìn)行表面改性，提高PS微孔板的吸附性能，是ELISA技術(shù)的一個(gè)重要研究方向。

目前，為獲得具有良好吸附性能的酶標(biāo)板，主要通過(guò)改善注塑條件或?qū)ζ溥M(jìn)行后處理改變其表面特征。PS微孔板表面改性的方法主要有濕化學(xué)、等離子體處理、紫外輻射、γ射線(xiàn)等方法。

等離子體表面改性技術(shù)

等離子體是除了氣、液、固之外，物質(zhì)存在的第四態(tài)。它是由部分電子被剝奪后的原子及原子被電離后產(chǎn)生的正負(fù)電子組成的離子化氣體狀物質(zhì)。雖然日常生活中我們很少提及等離子體，但等離子體在我們?nèi)粘Ｉ钪惺呛艹Ｒ?jiàn)的，像閃電、極光以及宇宙中大多數(shù)我們可以看見(jiàn)的物質(zhì)等。

等離子體表面改性技術(shù)優(yōu)點(diǎn)眾多，可直接在表面接枝官能團(tuán)，改善材料的親疏水性、生物相容性等，且不引入其它雜質(zhì)，對(duì)材料表面的處理只會(huì)影響到表面以下幾納米的深度，不會(huì)破壞材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且等離子體處理技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單、處理時(shí)間短，不會(huì)產(chǎn)生有毒的化學(xué)物質(zhì)，工藝安全可靠并且無(wú)毒環(huán)保，在近些年的也一直備受研究者們的青睞。

不同等離子處理時(shí)間對(duì)PS微孔板表面潤(rùn)濕性的影響

靜態(tài)水接觸角不僅是表征材料表面潤(rùn)濕性的主要因素，而且也是表面化學(xué)性質(zhì)的重要指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)中分別采用Air、Ar和N2作為等離子體工作氣體，對(duì)PS微孔板表面進(jìn)行改性處理。圖1-1分別是不同等離子體處理時(shí)間對(duì)應(yīng)的PS微孔板接觸角的變化曲線(xiàn)。從圖中可以看出，未經(jīng)等離子體處理的PS微孔板的接觸角為95°，處理功率固定為200W時(shí)，隨等離子體處理時(shí)間延長(zhǎng)，20s內(nèi)三種氣體處理的接觸角均顯著下降，下降到45°左右，20s到100s內(nèi)下降趨于平緩，100s以后接觸角不再明顯變化，這表明等離子體改性在一定處理時(shí)間后表現(xiàn)出飽和效應(yīng)。處理時(shí)間達(dá)100s時(shí)，不同工作氣體放電等離子體對(duì)材料表面潤(rùn)濕性的改善存在一定的差異，Air，Ar，N2等離子體處理的PS微孔板的接觸角分別下降為30.57°，31.74°，34.33°。另外，對(duì)比圖中三種氣體的潤(rùn)濕性改性效果，可以看出，N2等離子體不如Air等離子體改性效果強(qiáng)，Ar的改性效果居中，Air與N2都是反應(yīng)性氣體，其等離子體不僅會(huì)對(duì)材料表面產(chǎn)生物理刻蝕作用，還會(huì)引發(fā)接枝反應(yīng)，使表面化學(xué)組成發(fā)生變化，在一定功率下，隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)，等離子室內(nèi)活性粒子的含量上升，如O、H、N、OH和N2+與材料表面的聚合物鏈反應(yīng)，產(chǎn)生羥基、氧化物和氮化物等極性親水組分，這些親水組分Air（N2、O2）和N2產(chǎn)生的。而Ar是惰氣體，其等離子體對(duì)表面產(chǎn)生刻蝕的同時(shí)，活性物質(zhì)撞擊材料表面通過(guò)吸氫在聚合物表面產(chǎn)生碳自由基，自由基在接觸空氣時(shí)，將含氧官能團(tuán)引入表面。在時(shí)間超過(guò)100s后自由基濃度達(dá)到飽和不再上升，極性成分沒(méi)有隨著處理時(shí)間的增加而進(jìn)一步增加，從而導(dǎo)致接觸角不再變化。

不同等離子體處理時(shí)間對(duì)酶標(biāo)板水滴角的影響

等離子體處理會(huì)在清潔后的PS酶標(biāo)板表面接枝上大量極性含氧基團(tuán)，從而顯著增加材料表面的表面能以及潤(rùn)濕性，改善其表面的生物相容性，改性表面更有利于細(xì)胞生長(zhǎng)。

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