固相表面的改性与修饰是抑制芯片分析平台敏感元件的非特异性吸附、提高分析方法灵敏度和选择性的重要研究内容。聚乙二醇([CH2CH2O]n,PEG)是一种由环氧乙烷开环聚合形成的直链或枝状聚醚。它最重要的性质就是强极化性质以及由此带来的亲水性与水溶性。由于PEG本身所具有的特殊性质,一直以来研究者都在使用它作为增加基质表面亲水性和抵抗非特异性吸附的中心物质。基于微球表面改性以降低非特异性蛋白吸附的目的,本论文重点研究不同原理与形式的微球表面PEG改性方法和实验条件,并应用于血清样品的检测。研究工作主要有以下四部分:　　 第一章介绍液相芯片的基本原理和对基质进行表面改性的物质基础及实验策略。本章详细介绍了非特异性吸附的产生原理与解决思路,列举了抑制非特异性吸附方法的发展过程与物质基础,阐述了聚乙二醇的结构特点和表面改性应用策略,提出了提高聚乙二醇表面改性效果的途径。根据这些内容,基于实验室已合成聚苯乙烯微球基质的工作基础,提出了对应的实验方案。　　 第二章研究对羧基聚苯乙烯微球的聚乙二醇表面接枝改性。我们利用EDC/NHS体系将PEG固定于PS微球表面,并利用流式细胞仪、电导滴定和考马斯亮蓝法从不同角度评价改性效果。流式细胞仪检测结果证实PEG改性可以减少约60％的非特异性蛋白吸附。电导滴定表明实验中获得的微球表面PEG最高含量为37.2μmol/g。考马斯亮蓝法得到的数据显示改性之后吸附量下降到64.1 ng/cm2,下降了86.8％。随后我们采用不同的抗体固定化方法将改性后的微球用于液相芯片免疫检测。两种固定化方法分别利用了微球表面剩余的羧基基团和新出现的氨基基团。通过对含有甲胎蛋白的血清样品的检测,结果表明微球经过PEG修饰后,选择合适的抗体固定化方法可以显著降低免疫反应的检测限,同时保证较好的线性响应。　　 第三章研究两种不同链长的PEG混合修饰对羧基聚苯乙烯微球的表面改性。本章工作探索在第二章工作的基础上进一步提高PEG在微球表面的固定量以及微球抵抗吸附的能力,深入研究了长短链PEG固定化的重要条件,获得了比单链PEG修饰更好的效果。实验设计了长短链PEG混合修饰可能采用的三种途径,通过实验比较和分析了它们对微球表面改性的影响,并针对实验结果提出了长短链PEG在反应过程中存在竞争的解释,从而优化与控制反应时间。采用长短链PEG混合修饰的改性微球相比单链PEG改性微球具有更低的蛋白质非特异性吸附。最低结果达到了13.8 ng/cm2,比前一章中64.1 ng/cm2的最低值又下降了约78.4％。　　 第四章研究基于原子自由基转移聚合原理(ATRP)的微球表面聚合固定丙烯酸聚乙二醇酯(PEGMA)。选用EDC/NHS体系与DCC两种脱水剂将聚合引发剂2一溴代异丁酸固定于氨基PS微球表面,再在Cu(Ⅰ)-联吡啶体系的催化作用下,以PEGMA为单体发生表面聚合反应,得到PEGMA修饰的微球。利用流式细胞仪和考马斯亮蓝法表征了表面聚合改性效果,并对改性效果进行了定性和定量分析。还利用X射线光电子能谱(XPS)对微球表面修饰后的特征元素进行了分析,利用扫描电镜(SEM)对整个聚合过程对微球形貌的影响进行了跟踪观察。