原位合成是一种制作基因芯片的方法,它最初被应用于电子芯片的制作过程中,后转化为
核酸序列的合成技术。这种技术利用光罩控制反应位置,逐个连接核苷酸分子,能够大量生产超高密度的芯片。然而,由于制程和光罩成本的影响,使用此方法生产的探针长度通常在25-mer以下,因此对于同一基因,需要使用多个探针以避免误判。
原位合成技术在复合材料制备中有广泛应用。相对于传统的粉末冶金法、喷射成型法以及各种铸造技术,原位合成技术能够在基体内原位生成增强相,如TiB2、Al2O3、TiC等,从而获得具有更精细增强颗粒、更高热力学稳定性、更强界面结合力的复合材料。这一技术尤其适用于
碳纳米管的强韧化处理,其中
羟基磷灰石包覆碳纳米管的过程就采用了
原位合成法。
在生物
基因工程领域,原位合成法是生物芯片制备的一种重要方法。与点样法相比,原位合成法可以直接在固体基质上合成所需的
脱氧核糖核酸片段。Affymetrix公司的GeneChipTM系列芯片就是通过原位光刻合成技术实现的高密度
寡聚核苷酸微阵列。此外,原位合成技术还包括光敏抗蚀层并行合成法、微
流体通道在片合成法、
喷印合成法及分子印章在片合成法等多种方法。
该公司将光平版印刷技术应用于DNA合成
化学中,利用固相化学、光敏保护基及光刻技术,通过一系列掩膜控制光照区域,合成所需长度的寡核苷酸片段。这种方法使得每平方厘米的探针数量可达数百万个,且探针间的距离非常紧密。
通过机械手臂直接将
碱基合成试剂点样到芯片适当位置,循环合成预期的
寡聚核苷酸片段。这种方法灵活度高,能够合成任意长度的寡核苷酸。
利用掩蔽体限制
前体物质的位置,通过正交管道快速合成选定长度的所有相关序列的阵列。另一种方法则使用微型电极矩阵对特定位置上的寡核苷酸链进行去保护和延伸。
该公司使用独特的光导合成化学结合无掩膜阵列合成技术(MAS),通过数码微镜装置(DMD)创造虚拟掩膜,实现了精确位置上的
寡聚核苷酸合成。