[發明專利]基于場效應晶體管的病毒性疾病診斷裝置及方法

無效

• 申請號: 201110259970.X
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102435654A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 徐成;李秋紅;許志;張恩迪;陳立寶;王太宏
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G01N27/414
• 分類號: G01N27/414
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于場效應晶體管生物芯片的診斷裝置和方法，其特征是以功能化修飾的場效應晶體管生物芯片為核心，加上輔助進液、出液的PDMS(聚二甲基硅氧烷)微流體通道和電子檢測系統組成，能夠檢測出人或者動物的體液中的微量的病毒。

2.如權利1所述的場效應晶體管的生物芯片，其特征是在硅襯底上利用半導體工藝制造的金屬性的源極電極、漏極電極和連接在源極和漏極電極間的半導體溝道。半導體敏感材料溝道可以是金屬氧化物納米材料如SnO₂納米線、TiO₂納米線等，也可以是其他半導體材料，如硅納米線、碳納米管、石墨烯納米帶、GaN納米線、有機物薄膜中的一種或幾種。源極電極和漏極電極上鈍化一層SiO₂以適應在水溶液中的檢測。

3.如權利1所述的場效應晶體管的生物芯片的導電溝道，其特征在于：晶體管的半導體溝道可以是一條或由多條組成的陣列。

4.如權利1所述的功能化修飾的場效應晶體管，其特征在于晶體管的半導體溝道上通過有機連接劑APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷)或GPTMS(γ(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷)等的中介作用，將各種針對病毒的抗體蛋白連接在半導體敏感溝道上面。

5.如權利1所述的場效應晶體管的生物芯片能夠檢測人或者動物的體液中的特定病毒的含量的原理是，將針對某種病毒的抗體蛋白連接在半導體敏感溝道上面，當取待檢測者或待檢測動物的血液、體液，通過微流體通道，流過修飾有抗體的溝道時，抗體可以和病毒發生特異性的結合，吸附在溝道上面，由于病毒顆粒表面在溶液中帶有電性，，當它們吸附在半導體場效應晶體管的溝道上時，會對場效應晶體管產生電場的作用，減弱或加強半導體溝道的耗盡，從而影響載流子的遷移速率或者濃度，最終會有電流的增加或者減弱，從而檢測系統檢測到電信號的變化。

6.如權利3所述的針對某種病毒的抗體，其來源可用常規的生物學制備單克隆抗體的方法制備，再修飾在場效應晶體管的溝道上。

7.如權利1所述的輔助進液、出液的PDMS微流體通道，其特征是由PDMS構建的，控制液體流動范圍和方向的，與硅襯底緊密貼合的長方體塊狀物，與硅襯底貼合的一面上有長數厘米，寬50微米到1毫米、深50微米到100微米的凹陷下去的通道，當與硅襯底緊密貼合時，即構建出了一個介于硅襯底與PDMS塊之間的密閉通道，在通道入口和出口處再各接一塑料或硅膠軟管。整個微流體通道裝置的作用是控制樣品流入檢測裝置，并讓液流緩慢、有序地流過場效應晶體管的溝道部分，再流出至廢液池。

8.如權利6所述的輔助進液、出液的PDMS微流體通道，其制備方法為，利用半導體光刻工藝，在硅襯底上構建一條長數厘米，寬100微米、深50微米的凸起的SU-8光刻膠作用模板，然后將液態的PDMS加入一定劑量的固化劑后覆蓋與模板上，隨后放入真空干燥箱，真空狀態、90度下加熱20分鐘后取出，將凝固的PDMS塊與模板分離，再與硅襯底緊密貼合即構建完成。

9.如權利1所述的電子檢測系統，主要由能在場效應晶體管的三個電極端(源極、漏極、柵極)給予電壓的電源裝置和一個電流表構成。?