原位合成的应用范围

复合材料制备

传统复合材料制备方法有粉末冶金法、喷射成型法和各种铸造技术即模压铸造、流变铸造和混砂铸造等。所有这些方法是将事先制备好的增强相加入处于熔融状态或粉末状态的基体材料中,于是传统的增强相被称为外加的。外加法制备的复合材料存在增强体颗粒尺寸粗大、热力学不稳定、界面结合强度低等缺点。为了克服这些缺点,近年来出现了原位合成技术,即在一定条件,通过化学反应,在基体内原位生成一种或几种增强相(如TiB2、Al2O3、TiC等) ,从而达到强化的目的。这种方法可得到增强颗粒尺寸细小、热力学性能稳定、界面无污染、结合强度高的复合材料,是一种有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。原位合成法常用于碳纳米管的强韧化工艺中。对碳纳米管进行羟基磷灰石包覆利用的就是原位合成法。

生物芯片制备

在生物基因工程领域，生物芯片制备中材料的固定方式主要包括原位合成法和点样法两种，点样法又分为接触式点样法和非接触式点样法。原位合成法主要用于基因芯片的制备，点样法可用于基因芯片和蛋白质芯片的制备。细胞芯片主要是通过细胞本身的贴壁生长来完成固定。组织芯片通过一些黏性溶剂(如石蜡)使组织切片固定在载体上。某些微流体芯片不需要材料的固定，只是通过硅材料上大量的微通道来完成检测，另外一些微流体芯片通过特殊的作用(如蛋白质的特异性结合、序列互补DNA片断等)把材料固定在微粒上来完成检测。在此我们主要介绍原位合成技术和直接点样技术。

原位合成是直接在固体基质上用4种单核苷酸合成所需的DNA片段。Affymetrix公司的GeneChipTM是高密度寡核苷酸微阵列原位合成的代表，制造工艺采用原位光刻合成。其他原位合成制造工艺还有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。