[發明專利]用于腫瘤標志物檢測的碳納米管微懸臂梁生物傳感器

無效

• 申請號: 201310262125.7
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103293309A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 梁晉濤;黃勇;李桂銀;周治德;管明源;馬龍飛;黃國銀
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01N33/574
• 分類號: G01N33/574;B81C1/00;B82Y5/00
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 盧玉恒

技術領域

本發明涉及生物醫學工程領域，尤其涉及一種碳納米管微懸臂梁生物傳感器。

背景技術

利用傳感器檢測腫瘤標志物的方法已有報道，有質量與熱量免疫傳感器、電化學免疫傳感器等。這些傳感器一般只針對單一腫瘤標志物的檢測，假陽性率較高，檢測精確度不夠，容易耽誤或者加重病情。開發新的檢測技術，提高陽性率和檢測精度，實現在線檢測，已成為亟待解決的技術問題。

微懸臂梁傳感器將待測物與微懸臂梁通過某種方式固定在一起，通過微懸臂梁的撓曲位移或諧振頻率的變化來實現信號轉換。名稱為利用功能化碳納米管為敏感材料的微懸臂梁傳感器的方法，公開號為CN201010241824.X的發明專利申請，將碳納米管與微懸臂梁結合，實現對特定氣體的檢測。該方法靈敏度高，重復性好；不足之處是要根據目標氣體的化學性質對碳納米管進行功能化基團修飾，操作較為復雜。以微懸臂梁作為腫瘤標志物檢測的傳感器平臺，利用核酸適配體與腫瘤標志物之間的特異性反應形成復合物，該復合物在碳納米管微懸臂梁生物傳感器上產生質量效應，利用該質量效應來實現腫瘤標志物檢測的技術還未見報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于腫瘤標志物檢測的碳納米管微懸臂梁生物傳感器，該生物傳感器尺寸小、結構簡單、操作方便、能實現在線多指標檢測。

為了解決該技術問題，本發明通過在碳納米管上修飾核酸適配體來實現對腫瘤標志物的檢測。

本發明的生物傳感器包括支架、基底材料、拾取電路、碳納米管、碳納米管上的核酸適配體。所述基底材料固定在支架一側構成微懸臂梁結構；所述拾取電路部分在基底材料的下面；所述拾取電路部分將四個壓敏電阻連接成惠斯通電橋形式；所述碳納米管生長在微懸臂梁的上面構成碳納米管微懸臂梁傳感器；所述核酸適配體是通過疏水作用修飾在碳納米管上，也可以是通過π-π疊加作用修飾在碳納米管上；核酸適配體與腫瘤標志物通過特異性識別反應形成復合物，利用該復合物在微懸臂梁生物傳感器上產生的質量效應來實現檢測。

本發明利用微懸臂梁作為腫瘤標志物檢測的傳感器平臺，制作成一種可以實現多種腫瘤標志物檢測的碳納米管微懸臂梁生物傳感器。

本發明的特點和優點：

1、構建了一種檢測腫瘤標志物的碳納米管微懸臂梁生物傳感器。該傳感器通過在碳納米管上修飾核酸適配體，利用核酸適配體與腫瘤標志物反應形成復合物，該復合物在微懸臂梁上產生質量效應，利用該質量效應來實現對腫瘤標志物的檢測。

2、由于在微懸臂梁上生長有碳納米管，碳納米管上修飾核酸適配體，因此該生物傳感器尺寸小、結構簡單；本設計新穎合理，操作方便，能實現在線檢測。

附圖說明

圖1是腫瘤標志物檢測用的碳納米管微懸臂梁生物傳感器的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明，但并不限于該實施例。

實施例：

參見圖1，圖1是腫瘤標志物檢測碳納米管微懸臂梁生物傳感器的示意圖，包括支架1，基底材料2，碳納米管3、拾取電路4以及附在碳納米管3上面的核酸適配體5。其中基底材料2固定在支架1一側構成微懸臂梁結構；碳納米管3生長在基底材料2的上面；以及拾取電路4在基底材料2的下面；在碳納米管3上面通過疏水作用修飾有一層核酸適配體5。

本發明按照下述常規工藝制備和操作

1、微懸臂梁結構的制造

微懸臂梁是將半導體材料硅為基底材料2，加工成微懸臂梁結構。

2、拾取電路4的制作

拾取電路是在基底材料2下表面利用微電子工藝制作硅壓敏電阻，將四個壓敏電阻連接成惠斯通電橋形式。

3、懸臂梁生長和涂敷碳納米管工藝

對前述步驟中的基底材料2的上表面進行清洗處理，分別用丙酮、無水乙醇、去離子水進行超聲波清洗，然后用低壓化學氣相沉積法（LPCVD）生長碳納米管。也可以用熱解法、涂覆法或者其他方法在硅基上涂覆碳納米管。

4、碳納米管微懸臂梁上核酸適配體的修飾

將核酸適配體通過疏水作用修飾在碳納米管上，形成一種能特異性識別腫瘤標志物的檢測探針，從而構建完成碳納米管微懸臂梁生物傳感器；核酸適配體也可以是通過π-π疊加作用修飾在碳納米管上。

本發明對腫瘤標志物檢測的步驟如下：

（1）在碳納米管微懸臂梁上先制作含有腫瘤標志物核酸適配體的檢測探針；

（2）將檢測探針放入待測樣本中，待測樣本中腫瘤標志物通過特異性反應與檢測探針上的核酸適配體形成復合物并附著在微懸臂梁上。