CN115677922B

CN115677922B - 一种双功能高分子及修饰方法

Info

Publication number: CN115677922B
Application number: CN202211193936.1A
Authority: CN
Inventors: 吴传章; 赵�智; 纪道瑞
Original assignee: Shenzhen Shuxin Biotechnology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Shuxin Biotechnology Co ltd
Priority date: 2022-09-28
Filing date: 2022-09-28
Publication date: 2024-01-26
Anticipated expiration: 2042-09-28
Also published as: CN115677922A

Abstract

本发明涉及一种双功能高分子及修饰方法，所述双功能高分子的结构式为：其中，R₁为主要基团，R₂含有光敏基团，R₃含有硅烷基团，R₄含有功能基团，m的数量范围为10～50000，n、p、o的数量范围分别为1～5000。本发明中的双功能高分子含有两种可以用来修饰芯片表面的官能团。双功能是指既可通过光固化对芯片表面进行修饰，又可通过热固化对其进行修饰。合成简单，修饰便捷，能用于各种表面的修饰，扩大了芯片基底材料的选择范围。

Description

一种双功能高分子及修饰方法

技术领域

本发明属于高分子合成领域，具体涉及一种双功能高分子及修饰方法。

背景技术

高分子具有合成方法简单，原料来源丰富，且性能较为可靠，成本低廉等优点，不仅在传统化学与化工、建筑材料、日用品等领域有广泛的应用，而且在新的领域，例如基因合成、生物芯片等领域，也逐渐得到重视。

目前主流的芯片基底材料为玻璃或硅，玻璃或硅的表面一般需通过各种硅烷试剂修饰后才能使用，但该修饰过程具有如下较大的缺点：(1)、表面修饰过程步骤较多，容易导致质量不稳定；(2)、修饰过程大多使用有机溶剂、硅烷试剂等有机试剂，产生了较大污染；(3)、成本较高，因此限制了其大规模生产。因此，行业内亟需一种能简化修饰过程、可大规模生产应用的高分子及其修饰方法。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于修饰芯片表面的双功能高分子，该种高分子至少含有2个功能结构单元，合成过程简单，能用于芯片各种基底表面的快速修饰，扩大了芯片基底材料的选择范围。

根据本发明的第一方面，提供一种用于修饰芯片表面的双功能高分子，该双功能高分子的结构式为：

其中，R₁为主要基团，其单体结构选自丙烯酰胺类、丙烯酸酯类、丙烯酸类、马来酸酐类、烯丙基醚类或乙烯基吡咯烷酮类中的任意一种，R₂含有光敏基团，R₃含有硅烷基团，R₄含有功能基团，包括羟基、胺基、环氧基团、叠氮、酸酐、磺酸基、异氰酸酯、烯烃、炔烃、氮烯、醛、肼、活化酯、缩水甘油醚、酰胺/酰亚胺、巯基或苯甲酰基酯中的任意一种；m的数量范围为10～50000，n、p、o的数量范围分别为1～5000。

根据本发明实施例的双功能高分子，至少具有如下有益效果：该高分子的母链由三至四个结构单元组成，R₁单元为主要结构单元，决定高分子整体性质；R₂单元含有光敏基团，可以与其他分子或固定表面(如玻璃、硅、石英、塑料、纤维、纸张、复合材料等)形成共价连接，修饰过程简单快捷；R₃单元含有硅烷基团，可用于固定在无机材料表面(如玻璃、硅、石英、陶瓷、金属等)；R₄单元主要含有羟基、胺基、磺酸基、环氧基团、叠氮等辅助官能团，可进一步用于其他生物分子的连接。

需要说明的是，该高分子的双功能是指高分子含有两种可以用来修饰芯片表面的官能团。本发明的双功能是指既可通过光固化对芯片表面进行修饰，又可通过热固化对其进行修饰。其中，光固化是利用高分子含有的光敏基团(如二苯甲酮类、芳基叠氮类、双吖丙啶类)在紫外光(200nm～400nm)照射下形成自由基，与芯片表面的C-H、O-H等基团发生插入反应而形成共价键，从而将高分子固定在芯片表面来进行表面修饰。热固化是利用高分子含有的硅烷基团在溶液中水解，然后与芯片表面(如玻璃、硅)的硅羟基在加热的条件下发生缩合反应并产生硅氧键等共价键，将高分子固定在芯片表面来进行表面修饰。本发明实施例的双功能高分子合成过程简单，能用于芯片各种基底表面的快速修饰，扩大了芯片基底材料的选择范围。且其污染较小，由于此类高分子主要为水溶性高分子，因此相比于硅烷镀膜，此方案产生的污染小。此外，此类双功能高分子具有两种(或者及其以上的)官能团，相当于有两个抓手连接于芯片表面，与硅烷镀膜相比，稳定性更高。

可以理解的是，R₁其含量一般为50％～100％(摩尔量)。

根据本发明的一些实施例，所述R₂的单体结构选自二苯甲酮类、芳基叠氮类、双吖丙啶类、二吖丙因类、N-羟基磺基琥珀酰亚胺基-4-叠氮基苯甲酸酯、琥珀酰亚胺基-4-叠氮基苯甲酸酯、4-苯甲酰基苯甲酸、琥珀酰亚胺基酯、4-叠氮基-2,3,5,6-四氟苯甲酸或琥珀酰亚胺基酯中的任意一种。

可以理解的是，R₂一般选用含光敏基团的单元，其含量为0～15％(摩尔量)。R₂的单体结构优选的是二苯甲酮类。其中，二苯甲酮类单体包括但不限于4-丙烯酰氧基二苯甲酮、4-甲基丙烯酰氧基二苯甲酮、4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮、2-羟基-4-(甲基丙烯酰基氧基)二苯甲酮等。

根据本发明的一些实施例，R₃的单体结构选自烯基氧基硅烷或烯丙基酰氧基硅烷中的任意一种。

可以理解的是，R₃一般选用含有硅烷基团的单元，其含量为0～15％(摩尔量)。硅烷单体有烯基氧基硅烷、烯基酰氧基硅烷。优选的是烯丙基酰氧基硅烷。

根据本发明的一些实施例，所述丙烯酰胺类的单体重复单元结构式为：

其中，R₅、R₆和R₇均可选自氢、烷基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、羟基、烷氧基、羟基烷基、烷胺基、酯基、烷酮基或以上基团任选取代基的变体；

和/或,

所述丙烯酸酯类的单体重复单元结构式为：

其中，R₈可选自氢、烷基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、羟基烷基、烷胺基或以上基团的任选取代基的变体，R₉可选自氢、烷基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、烷氧基、羟基烷基、烷胺基、酯基、烷酮基或以上基团任选取代基的变体；

和/或，

所述丙烯酸类的单体重复单元结构式为：

其中，R₁₀可选自氢、烷基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、烷氧基、羟基烷基、烷胺基、酯基、烷酮基或以上基团任选取代基的变体；

和/或，

所述马来酸酐类的单体重复单元结构式为：

其中，R₁₁和R₁₂可选自氢、烷基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、烷氧基、羟基烷基、烷胺基、酯基、烷酮基或以上基团任选取代基的变体；

和/或，

所述烯丙基醚类的单体重复单元结构式如下所示：

其中，R₁₃、R₁₄、R₁₅和R₁₆均可选自氢、烷基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、烷氧基、羟基烷基、烷胺基、酯基、烷酮基或以上基团任选取代基的变体；a为1～200的整数；

和/或，

所述乙烯基吡咯烷酮类的单体重复单元结构式如下所示：

其中，R₁₇、R₁₈、R₁₉、R₂₀、R₂₁、R₂₂、R₂₃、R₂₄和R₂₅均可选自氢、烷基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、烷氧基、羟基烷基、烷胺基、酯基、烷酮基或以上基团任选取代基的变体。

根据本发明的一些实施例，所述烯基氧基硅烷的结构式为：

其中，R₂₆、R₂₇、R₂₈、R₂₉、R₃₀和R₃₁均可选自氢、烷基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、烷氧基、酰氧基、羟基烷基、烷胺基、酯基、烷酮基或以上基团任选取代基的变体；b为0～100的整数；

和/或，

所述烯丙基酰氧基硅烷的结构式为：

其中，R₃₂、R₃₃、R₃₄、R₃₅、R₃₆和R₃₇均可选自氢、烷基、环烷基、杂环基、芳基、杂芳基、烷氧基、酰氧基、羟基烷基、烷胺基、酯基、烷酮基或以上基团任选取代基的变体；c、d均为0～100的整数。

可以理解的是，R₄一般的含量为0～15％(摩尔量)。

根据本发明的一些实施例，所述双功能高分子结构式中还包括以下单体中的任意一种或以上：苯乙烯磺酸钠、烯丙基聚乙二醇、烯丙基聚丙二醇或苯乙烯。

需要说明的是，高分子合成所用的单体一般是三种或四中，某些情况下为了提高高分子的性能，也可以是五种或更多。比如为了增加高分子的水溶性，可以加入水溶性单体，例如苯乙烯磺酸钠。为了增加高分子链结构的柔性或者刚性，可以加入相应单体，例如烯丙基聚乙二醇、烯丙基聚丙二醇或苯乙烯。值得注意的是，上述单体的含量为0～20％(摩尔量)。由于本发明的高分子属于无规高分子，因此上述单体在高分子结构式中位置不作限定。

可以理解的是，本发明所述的合成的高分子，其整体结构主要为线型无规高分子，可能有部分交联现象。所合成的高分子是共聚物，其分子量可在几千到几百万之间。

需要说明的是，高分子所用的几种单体可通过自由基聚合(自由基共聚)、可逆加成-断裂转移自由基聚合(RAFT)、原子转移自由基聚合(ATRP)、离子聚合、配位聚合、开环聚合等方法进行反应。其中，优选的聚合方法是自由基聚合。

自由基聚合分为本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合，目前本发明实施例中优选的聚合方法是自由基聚合中的溶液聚合方法。所用的溶剂有水和有机溶剂，一般选用链转移常数小的溶剂，比如DMSO、THF、DMF等，也可用有机试剂与水的混合组合。其中，优选的溶剂是DMF。

可以理解的是，本发明实施例中提出的自由基聚合反应所用到的引发剂有偶氮类和过氧类，其中偶氮类可以选择偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚腈(ABVN)等，过氧类可以选择过硫酸钾、过硫酸铵等。部分实施例中，优选的是偶氮二异丁腈(AIBN)和过硫酸钾。

本发明第二方面提供了一种双功能高分子的芯片表面修饰方法，其所使用的双功能高分子可用于各种芯片表面的修饰，修饰步骤简单，具有广泛的应用前景。

根据本发明的一些实施例，该双功能高分子的芯片表面修饰方法，其所使用的高分子为前述的双功能高分子，所述修饰方法，包括以下步骤：

配制高分子溶液；

清洗芯片，采用所述高分子溶液对清洗后的芯片表面进行镀膜；

将所述镀膜后的芯片进行固化反应，使高分子与所述芯片表面形成牢固的共价键联接；

将所述固化反应后的芯片进行清洗、干燥并保存。

根据本发明的双功能高分子的芯片表面修饰方法，其具有以下优点：首先，可修饰的芯片表面范围选择面广，可选择的芯片材质种类较多，可包括玻璃、硅、塑料、石英、陶瓷、金属、纤维、纸张、复合材料等。其次，镀膜操作也较为简单，修饰表面的功能基团可选择的范围较广，可根据实际需要对高分子结构进行设计，以添加所需的官能团，如羟基、胺基、环氧基团、叠氮、磺酸基、炔烃、活化酯等。另外，本修饰方法的污染较小，由于使用的此类高分子主要为水溶性高分子，因此相比于硅烷镀膜，此方案产生的污染小。再者，此类双功能高分子具有两种或以上的官能团，相当于有至少两个抓手连接于芯片表面，与硅烷镀膜相比，其稳定性更高。最后，高分子的使用浓度较低，成本也较低，芯片表面修饰和后续使用可以整合在一起，进行一体化操作，效率较高，也能适用于大规模生产。

可以理解的是，配制高分子溶液步骤中，可采用纯水或常规有机溶剂，或者两者的混合溶剂，将高分子溶解，配制的高分子溶液的质量浓度为0～30％。

根据本发明的一些实施例，所述清洗和所述镀膜过程，包括以下步骤：

采用纯水和醇交替清洗芯片3-5次，或采用NaOH溶液+水超声清洗10～30分钟；

通过点涂、浸涂、旋涂或喷墨方法对芯片表面进行高分子修饰。

根据本发明的一些实施例，所述固化反应，包括在波长为200nm～400nm下进行光固化反应1min～15min，或者在温度为50℃～200℃下进行加热固化0.5h～24h，或者在上述光固化和加热固化条件下同时进行。

需要说明的是，固化反应后的芯片清洗、干燥过程，可采用纯水清洗以去除未固化的高分子，并采用自然晾干、风干、氮气吹干等方式将芯片表面干燥处理。保存步骤中，若芯片修饰完，未能当天使用，需抽真空置于低温下储存。低温条件例如可以为冰箱中4℃。

根据本发明的一些实施例，所述芯片类型包括蛋白芯片、基因芯片或糖芯片中的任意一种或多种。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明一实施例中A高分子合成示意简略图；

图2为本发明一实施例中B高分子合成示意简略图；

图3为本发明一实施例中C高分子合成示意简略图；

图4为本发明一实施例中10×10点阵的DNA杂交芯片；

图5为本发明一实施例中点在显微镜(40倍)下的照片；

图6为本发明一实施例中蛋白芯片的荧光值(A.U.)对antiIgG浓度作对数图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

下面详细描述本发明的具体实施例。

实施例1

A高分子的合成过程

(1)称取4-丙烯酰氧基二苯甲酮(0.757g，3mmol)于反应瓶中，加入30ml的DMF，震荡使其溶解完全；

(2)向反应瓶中加入丙烯酰胺(3.924g，55.2mmol)和甲基丙烯酸3-(三乙氧基硅基)丙酯(0.523g，1.8mmol)，震荡使其混合均匀；

(3)称取197mg的引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)于离心管中，加入1ml的DMF，涡旋震荡使其溶解完全，然后取0.1ml加入反应瓶中，震荡使其混合均匀；

(4)抽真空通氮气除氧，重复5次；

(5)将反应瓶置于油浴锅中，加热至60℃，搅拌反应20h；

(6)反应达到时间后，将溶液冷却至室温，然后用甲基叔丁基醚析出高分子，可将析出物溶于水后，再进行二次纯化；

(7)将析出的产物放置在干燥箱(避光)中抽真空干燥，然后收集起来放置在低温下避光储存待用。

其反应方程简略图如图1所示。

实施例2

B高分子的合成过程

(1)称取4-丙烯酰氧基二苯甲酮(0.454g，1.8mmol)于反应瓶中，加入30ml的DMF，震荡使其溶解完全；

(2)向反应瓶中加入N,N-二甲基丙烯酰胺(5.472g，55.2mmol)、甲基丙烯酸3-(三乙氧基硅基)丙酯(0.523g，1.8mmol)和甲基丙烯酸羟乙酯(0.156g，1.2mmol)，震荡使其混合均匀；

(4)抽真空通氮气除氧，重复5次；

(5)将反应瓶置于油浴锅中，加热至60℃，搅拌反应20h；

(7)将析出的产物放置在干燥箱(避光)中抽真空干燥24小时，然后收集起来放置在低温下避光储存待用。

其反应方程简略图如图2所示。

实施例3

C高分子的合成过程

(1)称取4-丙烯酰氧基二苯甲酮(0.378g，1.5mmol)于反应瓶中，加入20ml的DMF，震荡使其溶解完全；

(2)向反应瓶中加入甲基丙烯酸甲酯(2.766g，27.6mmol)和3-(三甲氧基甲硅基)丙烯酸丙酯(0.211g，0.9mmol)，震荡使其混合均匀；

(3)称取98.5mg的引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)于离心管中，加入1ml的DMF，涡旋震荡使其溶解完全，然后取0.1ml加入反应瓶中，震荡使其混合均匀；

(4)抽真空通氮气除氧，重复5次；

(5)将反应瓶置于油浴锅中，加热至60℃，搅拌反应20h；

其反应方程简略图如图3所示。

实施例4

玻璃芯片表面修饰过程

(1)玻璃芯片的清洗：先将玻璃用3％的氢氧化钠溶液超声清洗30min，然后在纯水中超声清洗15min(两次)，再用氮气气枪吹干；

(2)高分子的溶解：用纯水溶解高分子(A)，配制质量浓度为2％；

(3)浸涂镀膜：将玻璃芯片浸泡于高分子溶液中30min，然后用纯水冲洗2～3次，氮气吹干；

(4)固化：将镀膜后的芯片置于80℃的真空干燥箱中固化30min，然后用纯水冲洗2～3次，氮气吹干；

(5)接触角测试：测试镀膜与未镀膜部分的接触角，并将测得的数据进行对比。

表1玻璃芯片镀膜前后接触角对比

从表1的数据对比可知，镀膜前后，玻璃芯片表面接触角发生了较大的变化，说明此高分子利用浸涂方法已经镀膜在了玻璃芯片表面，可用于玻璃芯片的修饰。

实施例5

PP塑料芯片表面修饰过程

(1)PP塑料芯片的清洗：用纯水和异丙醇交替清洗PP塑料芯片3次，再用氮气吹干；

(2)分子的溶解：用纯水溶解高分子(B)，配制质量浓度为2％；

(3)浸涂镀膜：将PP塑料芯片浸泡于高分子溶液中30min，然后用纯水冲洗2～3次，氮气吹干；

(4)固化：用365nm的UV光照射3min，再用纯水冲洗3次，氮气吹干；

表2塑料芯片镀膜前后接触角对比

从表2数据对比可知，镀膜前后，PP塑料芯片表面的接触角发生了大的变化，说明此高分子成功镀膜于PP塑料芯片表面，可用于PP塑料芯片的修饰。

实施例6

DNA杂交芯片

芯片上DNA的杂交是将高分子和DNA[比如PolyT(20)]混合后，以点阵的形式固定在芯片表面，再将PolyA(20)-CY3荧光溶液点涂在芯片的点阵上，用仪器扫描荧光来验证DNA杂交是否成功，其流程如下：

(1)用纯水和异丙醇交替清洗PMMA塑料芯片3次，再用氮气吹干；

(2)用纯水配制质量浓度为0.5％的B高分子溶液和浓度为0.1mg/ml的PolyT(20)，将二者按照1:1比例(体积比)混合均匀；

(3)通过喷墨打印设备在PMMA塑料芯片表面打印一个10×10的点阵，干燥，365nmUV光照射3min后，用纯水清洗，吹干；

(4)用纯水溶解PolyA(20)-CY3，浓度为0.1mg/ml，用移液枪将其点到芯片的点阵上，湿润状态下40℃密封杂交反应1h；

(5)用1×PBST和纯水交替清洗3次，然后用Genpix4000B扫描荧光，得到杂交后的点阵荧光图片，如图4所示。

图4中的点阵清晰可见，亮点是PolyT(20)和PolyA(20)-CY3杂交后在Genpix4000B扫描下所产生的荧光点，暗处是背景，二者对比，说明DNA杂交成功，本专利实施例所合成的高分子可用于DNA杂交芯片。

实施例7

蛋白芯片

(1)将A高分子溶于纯水中配制成质量浓度为1％的溶液；

(2)用1x PBS溶解IgG和BSA，浓度均为0.1mg/ml；

(3)按照1:1的比例(体积比)将A高分子溶液分别与IgG溶液和BSA溶液混合，震荡均匀；

(4)用纯水和异丙醇交替清洗PMMA塑料芯片3次，氮气吹干；

(5)将移液枪调整到0.2μl，在芯片表面点一组点阵，自然晾干；

(6)用365nm的UV光照射3min，再用纯水和1x PBST交替冲洗3次，氮气吹干；

(7)用1x PBS溶解antiIgG，浓度为10mg/ml，取出一部分与NHS-CY3溶液配制成浓度依次为100μg/ml、10μg/ml、1μg/ml、0.1μg/ml的antiIgG-CY3溶液，震荡混匀；

(8)将混合后的antiIgG-CY3溶液用移液枪点到芯片的点阵上，湿润状态下37℃密封反应1h；

(9)分别用纯水和1x PBST交替清洗芯片3次，氮气吹干；

(10)用GenePix4000B(PMT：500)扫描芯片，得到荧光数据；

(11)用显微镜拍摄点阵中点的照片，照片如图5所示。

从图5可知，通过显微镜观察点阵图片，清洗吹干后，点阵仍然成功的固定在PMMA塑料芯片表面，说明该高分子能够修饰PMMA塑料芯片，且固定的点阵比较稳定。

表3荧光扫描数据

对表3中的浓度和荧光数据(A.U.)作图6，从表3和图6中分析可知，蛋白成功反应上去，阳性组(A+IgG)在antiIgG浓度为0.1μg/ml及以上均有较为明显的荧光信号，灵敏度较高。阴性组(A+BSA和A)和空白对照组(Blank)相对于阳性组的影响均比较小，说明高分子修饰后的芯片对蛋白的抗非特异性吸附较好。经过清洗后，阳性组信号仍比较明显，说明高分子对芯片表面的修饰主要是通过共价键连接的，稳定性好。以上实验结果说明本专利实施例所合成的高分子可以用于蛋白芯片。

上面结合具体实施方式对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims

1.一种用于修饰芯片表面的双功能高分子，其特征在于，所述双功能高分子的结构式为：

其中，R₁为主要基团，其单体结构选自丙烯酰胺类、丙烯酸酯类、丙烯酸类、马来酸酐类、烯丙基醚类或乙烯基吡咯烷酮类中的任意一种，R₂含有光敏基团，R₃含有硅烷基团，R₄含有功能基团，包括羟基、胺基、环氧基团、叠氮、酸酐、磺酸基、异氰酸酯、烯烃、炔烃、氮烯、醛、肼、活化酯、缩水甘油醚、酰胺/酰亚胺、巯基或苯甲酰基酯中的任意一种；m的数量范围为10～50000，n、p、o的数量范围分别为1～5000；

所述R₃的单体结构选自烯基氧基硅烷或烯丙基酰氧基硅烷中的任意一种，所述烯基氧基硅烷的结构式为：

和/或，

所述烯丙基酰氧基硅烷的结构式为：

2.根据权利要求1所述的双功能高分子，其特征在于，所述R₂的单体结构选自二苯甲酮类、芳基叠氮类、双吖丙啶类、二吖丙因类、N-羟基磺基琥珀酰亚胺基-4-叠氮基苯甲酸酯、琥珀酰亚胺基-4-叠氮基苯甲酸酯、4-苯甲酰基苯甲酸、琥珀酰亚胺基酯、4-叠氮基-2,3,5,6-四氟苯甲酸或琥珀酰亚胺基酯中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的双功能高分子，其特征在于，所述丙烯酰胺类的单体重复单元结构式为：

和/或,

所述丙烯酸酯类的单体重复单元结构式为：

和/或，

所述丙烯酸类的单体重复单元结构式为：

和/或，

所述马来酸酐类的单体重复单元结构式为：

和/或，

所述烯丙基醚类的单体重复单元结构式如下所示：

和/或，

所述乙烯基吡咯烷酮类的单体重复单元结构式如下所示：

4.根据权利要求1至3任一项所述的双功能高分子，其特征在于，所述双功能高分子结构式中还包括以下单体中的任意一种或以上：苯乙烯磺酸钠、烯丙基聚乙二醇、烯丙基聚丙二醇或苯乙烯。

5.一种双功能高分子的芯片表面修饰方法，其特征在于，所述高分子为如权利要求1至4任一项所述的双功能高分子，所述修饰方法，包括以下步骤：

配制高分子溶液；

将所述固化反应后的芯片进行清洗、干燥并保存。

6.根据权利要求5所述的修饰方法，其特征在于，所述清洗和所述镀膜过程，包括以下步骤：

采用纯水和醇交替清洗芯片3-5次，或采用NaOH溶液+水超声清洗10-30分钟；

7.根据权利要求5所述的修饰方法，其特征在于，所述固化反应，包括在波长为200nm～400nm下进行光固化反应1min～15min，或者在温度为50℃～200℃下进行加热固化0.5h～24h，或者在上述光固化和加热固化条件下同时进行。

8.根据权利要求5至7中任意一项所述的修饰方法，其特征在于，所述芯片类型包括蛋白芯片、基因芯片或糖芯片中的任意一种或多种。