[發明專利]生物傳感器及其DNA測序方法

有效

• 申請號: 201210155446.2
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN103424457A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 趙超;董立軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G01N27/414
• 分類號: G01N27/414;G01N27/447
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

1.一種生物傳感器，包括：

源電極；

漏電極；

位于源電極和漏電極之間的溝道區，其中該溝道區由半導體納米線的至少一部分形成；

在溝道區中穿透半導體納米線的納米孔；以及

位于納米孔的內壁處的柵極介質層，

其中納米孔的直徑設置為使得可以通過DNA分子。

2.根據權利要求1所述的生物傳感器，其中源電極和漏電極由與半導體納米線的兩端電耦合的金屬層形成。

3.根據權利要求2所述的生物傳感器，其中在源電極、漏電極和半導體納米線之間還包括硅化物。

4.根據權利要求1所述的生物傳感器，其中源電極和漏電極是半導體納米線的兩端部分，溝道區是半導體納米線的中間部分。

5.根據權利要求1所述的生物傳感器，其中半導體納米線由選自III-V族半導體和IV族半導體中的一種半導體材料組成。

6.根據權利要求1所述的生物傳感器，其中半導體納米線為多條碳納米管構成的碳納米線。

7.根據權利要求1所述的生物傳感器，其中半導體納米線的長度大約為20-100nm，寬度大約為5-50nm，厚度大約為5-50nm。

8.根據權利要求7所述的生物傳感器，其中半導體納米線的長度大約為30nm，寬度大約為12nm，厚度大約為10nm。

9.根據權利要求1所述的生物傳感器，其中納米孔的直徑大約為1-10nm。

10.根據權利要求9所述的生物傳感器，其中納米孔的直徑大約為2nm。

11.根據權利要求1所述的生物傳感器，還包括附加的柵極和附加的柵極介質層，該附加的柵極位于該附加的柵極和半導體納米線之間，該附加的柵極用于向溝道區施加控制電壓。

12.根據權利要求11所述的生物傳感器，其中所述附加的柵極和所述附加的柵極介質層位于與納米孔穿過的表面垂直的側面上。

13.一種采用根據權利要求1-12中任一項的生物傳感器進行DNA測序的方法，包括：

利用電泳驅動DNA分子通過納米孔；

在DNA分子通過納米孔時，在源電極和漏電極上測量溝道區的電導；以及

根據DNA分子導致的溝道區的電導變化，確定DNA分子中的堿基序列的類型。

14.根據權利要求13所述的方法，還包括：

在DNA分子通過納米孔時，向溝道區施加控制電壓產生偏置電場。