[發(fā)明專利]基于場效應(yīng)晶體管的腫瘤診斷儀及其檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110260144.7
• 申請日: 2011-09-05
• 公開（公告）號: CN102435655A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐成;李秋紅;許志;張恩迪;陳立寶;王太宏
• 申請（專利權(quán)）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(yīng)晶體管生物芯片的診斷血液中腫瘤標志物的裝置和方法，其特征是以功能化修飾的場效應(yīng)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(tǒng)組成，能夠檢測人血液中的某種微量特定腫瘤標志物的含量。

2.如權(quán)利1所述的場效應(yīng)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硅納米線、碳納米管、SnO₂納米線、TiO₂納米線、GaN納米線、石墨烯納米帶、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(yīng)在水溶液中的檢測。

3.如權(quán)利1所述的場效應(yīng)晶體管的生物芯片，其特征在于：所述的半導體溝道可以是一根或由多條組成的陣列。

4.如權(quán)利1所述的功能化修飾的場效應(yīng)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(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷)等的中介作用，將某種腫瘤標記物的抗體蛋白連接在半導體敏感溝道上面。

5.如權(quán)利1所述的場效應(yīng)晶體管的生物芯片能夠檢測人血液中的特定腫瘤標志物的含量的原理是指，將針對某種腫瘤標志物的抗體蛋白修飾在半導體敏感溝道上面，當取待檢測者的血液，通過微流體通道，流過連接有抗體的溝道時，抗體可以和腫瘤標志物發(fā)生特異性的結(jié)合，吸附在溝道上面，由于腫瘤標志物大多數(shù)是蛋白或DNA，他們在人的血液中是帶負電的，所當他們吸附在溝道上時，會對半導體溝道產(chǎn)生電場的作用，減弱或加強溝道的耗盡，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(tǒng)檢測到電信號的變化。

6.如權(quán)利3所述的針對某種腫瘤標志物的抗體，其來源可用常規(guī)的生物學制備單克隆抗體的方法事先制備，再修飾在場效應(yīng)晶體管的溝道上。

7.如權(quán)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(gòu)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(shù)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(gòu)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(yīng)晶體管的溝道部分，再流出至廢液池。

8.如權(quán)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(gòu)建一條長數(shù)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(tài)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(tài)、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(gòu)建完成。

9.如權(quán)利1所述的電子檢測系統(tǒng)，主要由能在場效應(yīng)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(gòu)成。?