用于合成DNA的芯片的制备方法及该芯片的用途、DNA的合成方法与流程

用于合成dna的芯片的制备方法及该芯片的用途、dna的合成方法
技术领域
1.本技术涉及dna合成领域，具体涉及一种用于合成dna的芯片的制备方法及该芯片的用途、dna的合成方法。


背景技术：

2.脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid，dna)合成技术是构建合成生物学产业的基础能力，在现代社会中发挥着日益重要的作用，可应用于药物筛选、临床诊断、基础科研等多个场景中。相关产业的发展，特别是dna存储技术的进步，极大扩增了dna合成的市场。
3.随着dna合成应用市场进一步扩大，降低dna合成成本并提高合成效率的需求也愈加强烈。dna微阵列合成技术，由于可在一块芯片上大规模并行化合成数万条甚至更多条不同种类的dna链而被受关注。该合成技术可有效降低合成试剂的消耗，减少合成成本，同时高通量的合成方式可间接大幅缩短合成时间。但dna微阵列合成技术中，由于整个合成过程都在芯片上进行，因此芯片的制备是dna微阵列合成技术的关键。芯片的表面化学修饰种类、密度、均一度、稳定性、亲疏水性直接影响了合成过程中微液滴在芯片上的成形效果。若成形效果较差，则会导致边际效应的发生，不同点之间发生污染，影响dna合成的准确度。
4.目前针对芯片的制备有多种方案。例如，在一种方案中，可以将正癸基三氯硅烷(n-decyl trichlorosilane，nts)和10-烯基十一烷基三氯硅烷(undecenyl trichlorosilane，uts)这两种不同的硅烷材料按比例混合后镀到芯片上，提高芯片表面的疏水性，从而减少合成时试剂液滴的扩散性。该方法中使用的材料毒性大，而且在芯片表面没有形成亲疏水性的差异，对液滴的固定作用比较弱。在另一种方案中，可以利用光刻技术和气体镀膜技术在芯片表面形成特定尺寸的亲水微孔与疏水表面。但是利用该方法制备芯片的工艺极为复杂，对环境要求苛刻，并且生产过程中要使用大量强酸及重毒重污染有机试剂。因此，芯片成本极高，不利于降低dna的合成成本且存在污染的问题。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种用于合成dna的芯片的制备方法及该芯片的用途、dna的合成方法，以在芯片表面形成亲疏水区域的同时，简化芯片的制备工艺，降低芯片的制造成本。
6.第一方面，本技术提供一种用于合成dna的芯片的制备方法，该制备方法包括以下步骤：在覆有硅烷膜层的基板表面，喷墨打印亲水物质，待亲水物质与硅烷膜层反应形成共价连接后，在硅烷膜层的表面形成亲水点阵；利用疏水物质在硅烷膜层的除亲水点阵之外的剩余表面进行疏水封闭，以在亲水点阵外形成疏水区域，疏水物质与硅烷膜层共价连接；其中，亲水物质包括亲水分子，亲水分子的两个端基中，其中一个端基用于与硅烷膜层形成共价连接，另一个端基为碱基。
7.本技术先利用喷墨打印制备形成亲水点阵，然后再形成疏水区域，从而使制备得到的芯片具有亲疏水的差异，亲水区域内亲水，亲水区域外疏水，可有效避免微液滴扩散，
减少边际效应影响，有利于提高合成效率。该制备方法中，制备的亲水点阵和疏水区域均与基板表面的硅烷膜层直接反应形成共价连接，从而使亲水点阵和疏水区域均与基板形成稳定的连接关系，且不会该制备过程中不会对亲水点阵和疏水区域造成破坏，可有效保证制备的亲水点阵和疏水区域的完整性。另外，本技术制备方法中，采用喷墨打印工艺制备亲水点阵，相对于光刻工艺，可大幅降低芯片的制造成本，相同面积的芯片的制备成本可降低80％以上。此在，本技术的亲水点阵中，由于其分子结构中的亲水端基为碱基，该碱基可作为后续dna合成的起点，相对于传统的芯片，在dna合成过程中，可简化对准步骤，大幅降低工艺难度。
8.在本技术一种可能的实现方式中，亲水分子还包括连接两个端基的中间亲水基团，中间亲水基团为1-16个原子长度的有机分子链。通过引入中间亲水基团，可以进一步提高亲水点阵的亲水效果。
9.在本技术一种可能的实现方式中，中间亲水基团包括聚乙二醇、聚氧醚或聚酰胺基团中的一种。
10.在本技术一种可能的实现方式中，硅烷膜层为胺基硅烷膜层时，亲水分子中，用于与硅烷膜层形成共价连接的端基包括nhs基、酸酐基、nco酯基或亚磷酰胺基中的至少一种。由此，可与硅烷膜层形成稳定的连接结构，提高亲水点阵与硅烷膜层的连接强度，避免后续工艺操作对亲水基团的结构造成破坏。
11.在本技术一种可能的实现方式中，硅烷膜层为羟基硅烷膜层时，亲水分子中，用于与硅烷膜层形成共价连接的端基包括酸酐基、nco酯基或亚磷酰胺基中的至少一种。由此，可与硅烷膜层形成稳定的连接结构，提高亲水点阵与硅烷膜层的连接强度，避免后续工艺操作对亲水基团的结构造成破坏。
12.在本技术一种可能的实现方式中，硅烷膜层为环氧硅烷膜层时，亲水分子中，用于与硅烷膜层形成共价连接的端基包括nh2基、oh基、sh基或肼基中的至少一种。由此，可与硅烷膜层形成稳定的连接结构，提高亲水点阵与硅烷膜层的连接强度，避免后续工艺操作对亲水基团的结构造成破坏。
13.在本技术一种可能的实现方式中，在覆有硅烷膜层的基板表面，喷墨打印亲水物质，待亲水物质与硅烷膜层反应形成共价连接后，在硅烷膜层的表面形成亲水点阵，包括：
14.先喷墨打印第一亲水物质，然后再喷墨打印第二亲水物质，待所述第一亲水物质与所述硅烷膜层反应形成共价连接且所述第一亲水物质与所述第二亲水物质共价连接后，在所述硅烷膜层的表面形成亲水点阵；其中，第一亲水物质的一端与硅烷膜层共价连接，第一亲水物质的另一端与第二亲水物质连接；第二亲水物质的另一端为碱基。
15.在本技术一种可能的实现方式中，第二亲水物质为带4,4-二甲氧基三苯甲基(4,4-dimethoxytriphenylmethyl，dmt)保护基团的亚磷酰胺单体(phosporamidite)，可记为dt-ce-dmt phosporamidite。
16.在本技术一种可能的实现方式中，疏水物质包括疏水分子，疏水分子的两个端基中，其中一个端基用于与硅烷膜层形成共价连接，另一个端基为疏水基团。其中，在具体选择疏水基团时，疏水基团可选自c链基或含f的c链基。在本技术一种可能的实现方式中，疏水基团为8-16个原子长度的有机分子链。由此，可提高疏水区域的疏水效果。
17.作为示例性说明，在本技术一种可能的实现方式中，疏水基团选自c8、c10、c12、
c14、c16、或全f取代的c8、c10、c12、c14、c16中的一种。
18.在本技术一种可能的实现方式中，硅烷膜层为胺基硅烷膜层时，疏水分子中，用于与硅烷膜层形成共价连接的端基包括nhs基、酸酐基、nco酯基或亚磷酰胺基中的至少一种。在本技术另一种可能的实现方式中，硅烷膜层为羟基硅烷膜层时，疏水分子中，用于与硅烷膜层形成共价连接的端基包括酸酐基、nco酯基或亚磷酰胺基中的至少一种。在本技术另一种可能的实现方式中，硅烷膜层为环氧硅烷膜层时，疏水分子中，用于与硅烷膜层形成共价连接的端基包括nh2基、oh基、sh基或肼基中的至少一种。由此，可与硅烷膜层形成稳定的连接结构，提高亲水点阵与硅烷膜层的连接强度，避免后续工艺操作对亲水基团的结构造成破坏。
19.第二方面，本技术还提供一种利用本技术第一方面的制备方法得到的芯片在合成dna中的用途。利用该芯片合成dna，可有效简化对准工艺，降低工艺难度，降低合成本。
20.第三方面，本技术还提供一种合成dna的方法，该方法包括以下步骤：
21.在覆有硅烷膜层的基板表面，喷墨打印亲水物质，待亲水物质与硅烷膜层反应形成共价连接后，在硅烷膜层的表面形成亲水点阵；其中，亲水物质包括亲水分子，亲水分子的两个端基中，其中一个端基用于与硅烷膜层形成共价连接，另一个端基为碱基；在基板的除亲水阵列的剩余表面覆盖疏水物质，待疏水物质与剩余的硅烷膜层反应形成共价连接后，在基板的剩余表面形成疏水区域；对形成有亲疏水区域的基板进出干燥后，以碱基为起点喷墨打印合成dna。
22.本技术提供合成dna的方法中，由于在制备芯片时引入了碱基，由此，喷墨打印亲水点阵与dna合成过程可实现一体化融合，在形成芯片后，可直接喷墨打印进行dna的合成，制备过程简单，不涉及额外的光刻/射频溅射设备，成本低，耗时短，且因为不受掩膜板大小的限制，通量的可扩展性强。现有方案中，芯片亲疏水区域的制备和dna打印过程分离，因此在形成亲疏水区域后，需要通过对部分亲水点进行可视化标记，然后在打印合成dna前，先进行二维的位置校准，然后再进行喷墨打印合成dna，该过程中，被标记的亲水点不能再用于合成。而本技术的方案中，可在形成的芯片上直接打印进行dna的合成，而不用再进行二次校准，大幅降低了工艺的难度，简化了工艺步骤，可操作性更强。
附图说明
23.图1为本技术一种实施例的芯片的制备流程示意图；
24.图2为本技术一种实施例的表面覆有硅烷膜层的基板的结构示意图；
25.图3为本技术一种实施例的在基板表面形成亲水点阵的结构示意图；
26.图4为本技术一种实施例的在基板表面形成亲疏水区域的结构示意图；
27.图5为本技术一种实施例的芯片在制备亲水点阵前的工艺流程示意图；
28.图6为本技术一种实施例的硅烷膜层与基板的分子连接结构示意图；
29.图7为本技术一种实施例的合成dna的方法的流程示意图；
30.图8为本技术一种实施例的喷墨打印合成dna的结构示意图；
31.图9为本技术一种实施例的dna的合成过程示意图。
32.附图标记：
33.11-基板；12-硅烷膜层；13-亲水点阵；14-疏水区域。
具体实施方式
34.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。
35.dna微阵列合成技术，可在一块芯片上大规模并行化合成数万条甚至更多条不同种类的dna链。dna微阵列合成技术中，由于整个合成过程都在芯片上进行，因此芯片的制备是dna微阵列合成技术的关键。在反应过程中，为了对反应液滴进行固定，当前的改进思路是在芯片的表面形成亲疏水区域，以固定反应液滴。例如，现有的一种方案是利用光刻技术对芯片表面进行亲水性修饰，并利用光刻技术在芯片表面形成亲疏水性的差异，喷墨合成dna时液滴是在亲水微孔中反应，疏水表面起到了良好的物理与化学隔离作用，从而对液滴产生固定作用。但是在使用光刻技术制备芯片的过程中，工艺极为复杂，对环境要求苛刻，并且生产过程中要使用大量强酸及重毒重污染有机试剂；另外，在光刻过程中需要将物理掩模与芯片的基板贴合，而该贴合过程难度较高，且无法做到完全贴合，因此在氧等离子体活化时会导致被遮挡区域的疏水性被破坏；此外，采用光刻技术制备芯片，还会使芯片的成本居高不下，不利于降低dna的合成成本。光刻法制备亲疏水区域因工艺复杂，成本高，限制了其产业化、规模化应用。
36.为解决上述技术问题，本技术实施例提供一种芯片的制备方法，该芯片用于合成dna。以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本技术的限制。如在本技术的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、
“”
、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。
37.在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
38.图1为本技术一种实施例的芯片的制备方法流程图，图2为本技术一种实施例的表面覆有硅烷膜层的基板的结构示意图，图3为本技术一种实施例的在基板表面形成亲水点阵的结构示意图；图4为本技术一种实施例的在基板表面形成亲疏水区域的结构示意图。如图1至图4所示，在本技术一种实施例中，用于合成dna的芯片的制备方法，包括以步骤：
39.s1)、如图2和图3所示，在覆有硅烷膜层12的基板11表面，喷墨打印亲水物质，待亲水物质与硅烷膜层12反应形成共价连接后，在硅烷膜层12的表面形成亲水点阵13；其中，亲水物质包括亲水分子，亲水分子的两个端基中，其中一个端基用于与硅烷膜层12形成共价连接，另一个端基为碱基；
40.s2)、如图2和图4所示，利用疏水物质在硅烷膜层12的除亲水点阵之外的剩余表面进行疏水封闭，以在亲水点阵13外形成疏水区域14，疏水物质与硅烷膜层共价连接。
41.可以理解的是，本技术实施例中并未限定具体的硅烷膜层的种类，作为示例性说明，形成硅烷膜层的材料可为胺基硅烷、羟基硅烷或环氧硅烷中的任一种。另外，本技术实施例中的基板例如可为玻璃基板或硅基板等。
42.图5为本技术一种实施例的芯片在制备亲水点阵前的工艺流程示意图，如图5所示，在本技术一种实施例中，在形成亲水点阵之前，该芯片的制备方法还包括以下步骤：
43.s11)、参照图2，对基板11进行预处理；
44.s12)、在预处理后的基板11的表面制备硅烷膜层12，所形成的结构如图2所示。
45.在本技术一种实施例中，对基板11进行预处理可包括：可利用naoh溶液、hcl溶液对基板进行超声清洗，然后进行等离子体轰击，以去除基板11表面的杂质和非共价键连接的基团，以利于提高硅烷膜层12与基板11的结合力。
46.图6为本技术一种实施例中硅烷膜层与基板的分子连接结构示意图。如图2和图6所示，作为举例说明，可利用液相法或气相沉积法在基板11的表面形成硅烷膜层12。在本技术一种实施例中，硅烷膜层12的制备例如可包括：配置硅烷的乙醇溶液并用醋酸调节ph值至所需酸度值，如5.5
±
0.5，将经过预处理的基板11浸泡于该溶液中，室温反应10-14h，清洗并进行干燥处理后，在基板11的表面形成硅烷膜层12。其中，硅烷的乙醇溶液中所用的硅烷，可为胺基硅烷、羟基硅烷或环氧硅烷等改性硅烷中的一种。相应地，图6中，r1基团可代表胺基、羟基或环氧基等。
47.继续参照图2和图6，在本技术一种实施例中，硅烷膜层12为胺基硅烷膜层时，亲水物质的亲水分子中，用于与硅烷膜层12形成共价连接的端基包括nhs基、酸酐基、nco酯基或亚磷酰胺基中的至少一种。在本技术另一种实施例中，硅烷膜层12为羟基硅烷膜层时，亲水分子中，用于与硅烷膜层12形成共价连接的端基包括酸酐基、nco酯基或亚磷酰胺基中的至少一种。在本技术又一种实施例中，硅烷膜层12为环氧硅烷膜层时，亲水分子中，用于与硅烷膜层12形成共价连接的端基包括nh2基、oh基、sh基或肼基中的至少一种。当硅烷膜层12的物质发生变化时，通过优化亲水分子中端基，可以亲水物质与硅烷膜层12更易于发生化合反应，生成共价键，从而可以有效提高亲水点阵与硅烷膜层的结合力。
48.在本技术一种实施例中，亲水分子中间亲水基团，该中间亲水基团连接于两个端基中间，中间亲水基团为1-16个原子长度的有机分子链。作为示例性说明，中间亲水基团例如可以为：聚乙二醇、聚氧醚或聚酰胺基团中的一种。其中，聚乙二醇、聚氧醚或聚酰胺基团中的分子链的长度例如可为8-16个原子的长度。
49.本技术实施例的制备方法中，可利用喷墨打印形成亲水点阵。利用喷墨打印形成亲水点阵，可与后续dna合成工艺相配合，在同一设备中在完成芯片的制备后，直接再利用相同的喷墨打印设备进行dna的打印合成，避免移动芯片，从而可解决dna合成过程中芯片的对准问题，节约工艺步骤，提高工作效率。
50.在本技术一种实施例中，亲水物质可为dt-ce-dmt phosporamidite。喷墨打印过程中，可直接喷墨打印dt-ce-dmt phosporamidite，从而可在硅烷膜层的表面直接形成带有碱基的亲水物质。
51.为了提高亲水点阵的亲水特性，并提高亲水点阵与硅烷膜层的连接强度，在本技术另一种实施例中，在形成亲水点阵的过程中，可先喷墨打印第一亲水物质，然后再喷墨打印第二亲水物质；其中，第一亲水物质的分子中的一端与硅烷膜层共价连接，第一亲水物质的分子的另一端与第二亲水物质的分子共价连接；第二亲水物质的另一端为碱基。
52.在本技术一种实施例中，疏水物质包括疏水分子，疏水分子的两个端基中，其中一个端基用于与硅烷膜层形成共价连接，另一个端基为疏水基团。
53.继续参照图2和图6，在本技术的一种实施例中，硅烷膜层12为胺基硅烷膜层时，疏水分子中，用于与硅烷膜层12形成共价连接的端基包括nhs基、酸酐基、nco酯基或亚磷酰胺基中的至少一种。在本技术的另一种实施例中，硅烷膜层12为羟基硅烷膜层时，疏水分子中，用于与硅烷膜层12形成共价连接的端基包括酸酐基、nco酯基或亚磷酰胺基中的至少一种。在本技术的又一种实施例中，硅烷膜层12为环氧硅烷膜层时，疏水分子中，用于与硅烷膜层12形成共价连接的端基包括nh2基、oh基、sh基或肼基中的至少一种。当硅烷膜层12的物质发生变化时，通过优化疏水分子中端基，可以疏水物质与硅烷膜层12更易于发生化合反应，生成共价键，从而可以有效提高疏水区域与硅烷膜层的结合力。
54.在本技术一种实施例中，疏水基团为c链基或含f的c链基。其中，在本技术一种实施例中，疏水基团为8-16个原子长度的有机分子链。作为示例性说明，疏水基团选自c8、c10、c12、c14、c16、聚乙二醇、聚氧醚或聚酰胺基团中的一种。
55.在本技术一种实施例中，在制备疏水区域时，可利用疏水物质对整个基板表面进行疏水封闭，以在亲水点阵外形成疏水区域。其中，在基板的除亲水阵列的剩余表面覆盖疏水物质，待疏水物质与亲水点阵之前的剩余的硅烷膜层反应形成共价连接后，可在基板的剩余表面形成疏水区域。作为举例说明，疏水封闭时，可采用浸泡、旋涂、喷涂、提拉、微流体流通等方式将疏水物质覆盖于基板的除亲水点阵之前的区域。
56.下面将结合具体实施例对本技术的芯片的制备方法做详细说明。
57.实施例1
58.本实施例为一种用于合成dna的芯片的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
59.s101)、取一张2.5cm
×
7.5cm的玻璃基板，分别用0.1m的naoh溶液、0.1m的hcl、双蒸水超声清洗10min，氮气吹干，立刻等离子体轰击1min，功率300w；
60.s102)、配置2％的氨基硅烷的乙醇溶液，醋酸调ph至5.5，将打完等离子体的基板立刻浸泡在此溶液中，室温反应12h，取出后先后用乙醇、水各清洗1遍，然后氮气吹干；
61.s103)、将上述基板放置于真空干燥箱，110℃真空干燥15min，降到室温后，分别用乙醇、水各清洗2遍，备用；
62.s104)、亲水点阵制备：将基板放置在喷墨打印设备的打印区域，按照预设阵列打印亲水分子nhs-peg4-oh的pbs溶液，然后再打印含dt-ce-dmt phosporamidite的乙腈溶液，反应1min；
63.s105)、疏水封闭：将基板置于反应槽中，流通含有疏水分子nhs-c8的乙腈溶液，反应1min；
64.s106)、流通乙腈溶液进行3次清洗，晾干后完成氨基芯片表面亲疏水区域制备。
65.实施例2
66.本实施例为一种用于合成dna的芯片的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
67.s201)、取一张2.5cm
×
7.5cm的玻璃基板，分别用0.1m的naoh溶液、0.1m的hcl、双蒸水超声清洗10min，氮气吹干，立刻进行等离子体轰击1min，功率300w；
68.s202)、配置2％的羟基硅烷的乙醇溶液，醋酸调ph至5.5，将打完等离子体的基板立刻浸泡在此溶液中，室温反应12h，取出后先后用乙醇、水各清洗1遍，然后氮气吹干；
69.s203)、将上述基板放置于真空干燥箱，110℃真空干燥15min，降到室温后，分别用乙醇、水各清洗2遍，备用；
70.s204)、亲水点阵制备：将基板放置在喷墨打印设备的打印区域，按照预设阵列直接在经过s203)处理后的基板的表面打印含dt-ce-dmt phosporamidite的乙腈溶液，反应1min；
71.s205)、疏水封闭：将基板置于反应槽中，流通含有疏水分子酸酐的溶液，反应1min；
72.s206)、流通乙腈溶液进行3次清洗，晾干后完成羟基芯片表面亲疏水区域制备。
73.实施例3
74.本实施例为一种用于合成dna的芯片的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
75.s301)、取一张2.5cm
×
7.5cm的玻璃基板，分别用0.1m的naoh溶液、0.1m的hcl、双蒸水超声清洗10min，氮气吹干，立刻进行等离子体轰击1min，功率300w；
76.s302)、配置2％的环氧硅烷的乙醇溶液，醋酸调ph至5.5，将打完等离子体的基板立刻浸泡在此溶液中，室温反应12h，取出后先后用乙醇、水各清洗1遍，然后氮气吹干；
77.s303)、将上述基板放置于真空干燥箱，110℃真空干燥15min，降到室温后，先后用乙醇、水各清洗2遍，备用；
78.s304)、亲水点阵制备：将基板放置在喷墨打印设备的打印区域，按照预设阵列打印亲水氨基乙醇的pbs溶液(ph＝9.0)，然后再打印含dt-ce-dmt phosporamidite的乙腈溶液，反应30min；
79.s305)、疏水封闭：将基板置于反应槽中，流通含有疏水十二胺的dmso溶液(ph＝9.0)，反应30min；
80.s306)、流通乙腈溶液进行3次清洗，晾干后完成环氧基芯片表面亲疏水区域制备。
81.实施例4
82.本实施例为一种用于合成dna的芯片的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
83.s401)、取一张2.5cm
×
7.5cm的玻璃基板，分别用0.1m的naoh溶液、0.1m的hcl、双蒸水超声清洗10min，氮气吹干，立刻等离子体轰击1min，功率300w；
84.s402)、配置2％的氨基硅烷的乙醇溶液，醋酸调ph至5.5，将打完等离子体的基板立刻浸泡在此溶液中，室温反应12h，取出后先后用乙醇、水各清洗1遍，然后氮气吹干；
85.s403)、将上述基板放置于真空干燥箱，110℃真空干燥15min，降到室温后，分别用乙醇、水各清洗2遍，备用；
86.s404)、亲水点阵制备：将基板放置在喷墨打印设备的打印区域，按照预设阵列打印dt-ce-dmt phosporamidite的乙腈溶液，反应1min；
87.s405)、疏水封闭：将基板置于反应槽中，流通含有疏水分子nhs-c8的乙腈溶液，反应1min；
88.s406)、流通乙腈溶液进行3次清洗，晾干后完成氨基芯片表面亲疏水区域制备。
89.本技术上述实施例的芯片，在制备时，先在基板的表面喷墨打印形成亲水点阵，然后再对整个基板进行疏水封闭，进而在基板的表面形成亲疏水区域的制作，得到亲疏水相间的芯片。本技术实施例中，通过改变亲水物质和疏水物质的种类，可实现与各种硅烷膜层的共价连接，从而在基板的表面形成亲疏水区域。与现有光刻技术制备芯片相比，本技术实施例的亲疏水表面制作工艺不依赖高端设备，亲疏水区域不是通过分区或分步镀膜的方式实现，而是通过先喷墨打印亲水点阵，然后一步封闭整个固相基体表面的方式代替。由此，
该方法具有流程简单、成本低廉的特点。
90.基于同样的技术构思，本技术还提供一种合成dna的方法，如图7所示，该方法可包括以下步骤：
91.s31)、在覆有硅烷膜层的基板表面，喷墨打印亲水物质，待亲水物质与硅烷膜层反应形成共价连接后，在硅烷膜层的表面形成亲水点阵；其中，亲水物质包括亲水分子，亲水分子的两个端基中，其中一个端基用于与硅烷膜层形成共价连接，另一个端基为碱基；
92.s32)、利用疏水物质在硅烷膜层的除亲水点阵之外的剩余表面进行疏水封闭，以在亲水点阵外形成疏水区域，疏水物质与硅烷膜层共价连接；
93.s33)、对形成有亲疏水区域的基板进出干燥后，以碱基为起点喷墨打印合成dna。
94.图8为本技术一种实施例的喷墨打印合成dna的示意图，如图8所示，在本技术一种实施例中，在dna的合成过程中，可采用喷墨打印来进行dna的合成。该过程中，在芯片的制备过程中以及dna的合成过程中，芯片的位置可以始终保持不动，可利用相同的喷墨打印设备完成亲水点阵13和dna的喷墨合成，从而在合成dna的过程中，在有效降低芯片成本的同时，还可省去dna合成过程中设备的对准过程，降低工艺难度，提高合成效率。
95.图9为本技术一种实施例中dna的合成过程示意图。如图9所示，在本技术一种实施例中，dna的合成可采用亚磷酰胺法合成法，一般包括dmt脱保护、偶联、加帽、氧化四个过程。本技术实施例的方法可用于dna的高通量合成，该合成过程中，以芯片为载体，以亲水点阵的碱基为合成起点，经过亚磷酰胺法合成后，可得到一块具有特定dna的芯片。另外，利用本技术的方法合成的dna，还可从芯片上洗脱、纯化或扩增，得到包含上万条dna链的寡聚核苷酸池。另外，利用本技术实施例的方法合成的dna产物，可从芯片上剪切解离。
96.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。