[EN] METHOD FOR THE LIGHT-INDUCED IMMOBILIZATION OF BIOMOLECULES ON CHEMICALLY "INERT" SURFACES
                        
                            
                                申请人:SIGRIST, Hans
                            
                            
                                公开号:WO1991016425A1
                            
                            
                                公开(公告)日:1991-10-31
                            
                            (DE) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur photochemisch induzierten Immobilisierung von Biomolekülen (Eiweissmolekülen, Nukleinsäuren, Lipiden, Kohlehydraten). Das Verfahren ermöglicht die kovalente Immobilisierung von Biomolekülen in molekularen Schichten an 'inerte' Trägermaterialien. Die Kopplungsreaktion wird durch Lichteinstrahlung im Absorptionsbereich der photoaktivierbaren Reagentien oder durch Applikation der entsprechenden elektrischen Energie ausgelöst und ist deshalb sehr schonend. Trägermaterialien (z.B. Glas, organische oder anorganische Kunststoffe, Siliziumschichten, Glimmer) werden nach bekannten Verfahren derart vorbehandelt, dass sie mit heterobifunktionellen, photoaktivierbaren Vernetzermolekülen deriviert werden können. Ebenso können mehrfach-derivierte Polymere als Linkermoleküle zur gleichzeitigen Kupplung von Ligand und Trägermaterial eingesetzt werden. Als photoaktivierbare Funktion werden beispielsweise Diazirine oder Arylazide verwendet. Die chemischen Eigenschaften der nicht photoaktiven Heterofunktionen richten sich nach den funktionellen Gruppen, mit denen dasTrägermaterial oder das Linkermolekül vorgängig deriviert wird (z.B. Amino-, Carboxyl-, Thiolfunktion). Durch Belegung des Trägers mit einem heterobifunktionellen Vernetzermolekül resultiert ein Trägermaterial mit photoaktiver Oberflächenbeschichtung. Aufgrund der hohen Reaktivität der photogenerierten Intermaediärprodukte (Carbene, Nitrene) werden Biomoleküle mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung ohne Vorgabe einschränkender Reaktionsbedingungen durch Lichtaktivierung des Trägers kovalent gebunden. Dauer und Abmessung des eingestrahlten Lichtes (Energie), aber auch die Häufigkeit der photoaktivierbaren Gruppen auf dem Trägermaterial (Belegungsdichte), bestimmen die Kupplungseffizienz und die Grösse des zu belegenden Bereiches.(EN) The invention concerns a process for the photochemically induced immobilization of biomolecules (protein molecules, nucleic acids, lipids, carbohydrates). The process makes it possible to immobilize biomolecules by covalent bonding in molecular layers on 'inert' substrates. The bonding reaction is activated by light irradiation in the absorption region of photo-activatable reagents or by supplying the appropriate amount of electrical energy and therefore is not aggressive. Substrates (e.g. glass, organic or inorganic plastics, silicon films, mica) are pre-treated by prior art methods in such a way that they can be derived with hetero-bifunctional photo-activatable wetting-agent molecules. Multiple-derived polymers can also be used as linker molecules to simultaneously bond ligand and substrate. Diazirines or aryl azides, for instance, can be used as the photo-activatable function. The chemical properties of the non-photo-active heterofunctions depend on the functional groups with which the substrate or linker molecules were previously derived (e.g. amino, carboxyl, thio groups). Coating the substrate with a hetero-bifunctional wetting-agent molecule gives a substrate with a photo-active surface coating. Owing to the high reactivity of the photo-generated intermediate products (carbenes, nitrenes), biomolecules of different chemical composition are covalently bound by light activation of the substrate, without the need for limiting reaction conditions. Length of irradiation time and intensity and wavelength of the light used (i.e. the energy used), as well as the frequency of occurrence of the photo-activatable groups on the substrate (packing density) determine the bonding efficiency and the size of the area occupied.(FR) L'invention concerne un procédé pour l'immobilisation photochimiquement induite de biomolécules (molécules d'albumine, acides nucléiques, lipides, glucides). Le procédé permet l'immobilisation covalente de biomolécules en couches moléculaires sur des matériaux de support 'inertes'. La réaction de couplage est déclenchée par une exposition à la lumière dans le domaine d'absorption des réactifs photoactivables ou par application de l'énergie électrique correspondante et elle est donc trés peu agressive. Les matériaux de support (verre, matières plastiques organiques ou inorganiques, couches de silicium, mica, etc..) subissent un traitement préalable par des procédés connus de manière à pouvoir être dérivés avec des molécules de réticulation hétérobifonctionnelles et photoactivables. On peut employer également des polymères dérivés plusieurs fois comme molécules de liaison pour le couplage simultané du ligand et du matériau de support. Comme fonction photoactivable, on utilise par exemple les diazirines ou les arylacides. Les propriétés chimiques des hétérofonctions non photoactives se répartissent selon les groupes fonctionnels avec lesquels le matériau de support ou la molécule de liaison sont dérivés au préalable (par exemple fonction amino, carboxyle ou thiol). Le dépôt d'une molécule de réticulation hétérobifonctionnelle sur le support donne un matériau de support comportant une couche superficielle photoactive. En raison de la réactivité élevée des substances intermédiaires produites par la lumière (carbènes, nitrènes), des biomolécules de compositions chimiques différentes subissent une liaison covalente sans qu'il existe des conditions limitatives de réaction par photoactivation du support. La durée et l'importance de l'exposition à la lumière (énergie), mais aussi la fréquence des groupes photoactivables sur le matériau de support (épaisseur du dépôt) déterminent l'efficacité du couplage et la dimension de la zone à recouvrir.
                            这项发明涉及一种通过光
化学诱导固定
生物分子(如蛋白质分子、核苷酸、脂质、
碳水化合物)的方法。该方法能够让
生物分子通过共价键在分子层上固定在惰性载体材料上。反应通过光照在光敏反应物或提供相应的电能来激活,并因此不具有破坏性。载体材料(例如
玻璃、有机或无机塑料、
硅 films、 mica等)经过已知的前处理方法后,可以分别与具有光敏双键的湿ideas分子相结合。也可以利用多次改性的聚合体作为连接分子,以同步结合连接体和载体材料连接体。例如,Diazirine或Aryl azide可以作为光敏化标注功能。非光敏化异构双键的功能特性,取决于以何种
化学官能团取代处理连接体或支撑物的(例如: amino、
羧酸、
硫根基团)。涂布支撑物上时空的湿ideas双键分子,可以得到带有多层光敏表面涂层的支撑物。基于光敏化中间体产物的高反应性(如carbenes或nitrenes),利用光激活支撑物就可以让不同组成
化学结构的
生物分子共价衔接,无需预先限定的反应条件限制。照射时间的长短、光照强度(即光能)及其波长、支撑物表面光敏化组的发生频率(涂布密度),决定连接效率和要涂布覆盖区域的大小。