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，同時也有助于抗原抗體的篩選工作。因此PS的表面性能對抗原、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)免疫吸附試驗中是依靠抗原或抗體與其表面的物理吸附作用、共價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，試劑盒長時間儲存容易失效，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，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，滿足目前酶聯(lián)生化檢測中特異性吸附的要求，所以對微孔板進(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姷模耖W電、極光以及宇宙中大多數(shù)我們可以看見的物質(zhì)等。

等離子體表面改性技術(shù)優(yōu)點眾多，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)，對材料表面的處理只會影響到表面以下幾納米的深度，不會破壞材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且等離子體處理技術(shù)工藝簡單、操作簡單、處理時間短，不會產(chǎn)生有毒的化學(xué)物質(zhì)，工藝安全可靠并且無毒環(huán)保，在近些年的也一直備受研究者們的青睞。

不同等離子處理時間對PS微孔板表面潤濕性的影響

靜態(tài)水接觸角不僅是表征材料表面潤濕性的主要因素，而且也是表面化學(xué)性質(zhì)的重要指標(biāo)。實驗中分別采用Air、Ar和N2作為等離子體工作氣體，對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間對應(yīng)的PS微孔板接觸角的變化曲線。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，隨等離子體處理時間延長，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間后表現(xiàn)出飽和效應(yīng)。處理時間達(dá)100s時，不同工作氣體放電等離子體對材料表面潤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，對比圖中三種氣體的潤濕性改性效果，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，其等離子體不僅會對材料表面產(chǎn)生物理刻蝕作用，還會引發(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，隨處理時間的延長，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，其等離子體對表面產(chǎn)生刻蝕的同時，活性物質(zhì)撞擊材料表面通過吸氫在聚合物表面產(chǎn)生碳自由基，自由基在接觸空氣時，將含氧官能團(tuán)引入表面。在時間超過100s后自由基濃度達(dá)到飽和不再上升，極性成分沒有隨著處理時間的增加而進(jìn)一步增加，從而導(dǎo)致接觸角不再變化。