[發(fā)明專利]生物傳感器及其制備方法和進行生物傳感的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710415425.2
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107084964B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 耿越;蔡佩芝;龐鳳春;古樂
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;北京京東方光電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

本發(fā)明公開了生物傳感器及其制備和進行生物傳感的方法。該生物傳感器包括：殼體，殼體限定出傳感空間；傳感基板，傳感基板設置在所述殼體中，傳感基板上設置有多個陣列排布的感應懸臂，感應懸臂上具有識別標記物；檢測基板，檢測基板設置在殼體中且位于傳感基板遠離可見光的入射方向的一側，檢測基板包括多個陣列排布的光檢測組件，光檢測組件與感應懸臂一一對應設置，光檢測組件包括光電二極管以及薄膜晶體管，光電二極管與所述薄膜晶體管相連。該生物傳感器無需對生物分子進行復雜的熒光標記等處理，即可實現(xiàn)待測生物分子的檢測，由此，可以大幅降低試劑成本，提高檢測準確率。

技術領域

本發(fā)明涉及生物檢測領域，具體地，涉及生物傳感器及其制備和進行生物傳感的方法。

背景技術

生物傳感器是利用生物材料(包括酶、抗體、核酸、細胞、組織等)結合物理化學方法對被測物進行檢測的裝置。生物傳感器具有靈敏度高、特異性強、可實現(xiàn)實時檢測等優(yōu)點，在臨床檢驗、環(huán)境監(jiān)測、以及生命科學研究等領域具有廣泛的應用價值。目前，生物傳感器中對于生物分子的檢測，如基因測序、蛋白質(zhì)檢測等通常以檢測結果直觀、檢測準確率高的熒光標記檢測為主。隨著生物檢測技術的發(fā)展，對檢測技術及相對應的生物傳感器(檢測芯片)的需求也不斷提升。微機電系統(tǒng)(MEMS)技術的發(fā)展為各種微米級高精度傳感器的實現(xiàn)提供了可能。

然而，目前的生物傳感器及其制備和進行生物傳感的方法，仍有待改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是基于發(fā)明人對于以下事實和問題的發(fā)現(xiàn)和認識作出的：

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，目前的生物分子檢測，如基因測序、蛋白質(zhì)檢測等通常以熒光標記檢測為主。這種熒光標記檢測方法存在著檢測試劑成本過高，不利于在醫(yī)學等領域的普及與推廣等問題。發(fā)明人經(jīng)過深入研究以及大量實驗發(fā)現(xiàn)，上述的基因測序是通過對各種堿基進行不同的熒光基團修飾，當這些堿基與待測基因片段配對時，熒光基團釋放，通過光學系統(tǒng)檢測熒光顏色，即可確定堿基種類，最終得到待測基因片段序列；上述的蛋白質(zhì)檢測也是通過熒光標記或同位素標記等技術對蛋白質(zhì)分子進行標記，最終通過檢測標記基團的信號判斷蛋白質(zhì)種類和結構。由于上述的檢測方法須對各種堿基或待測分子進行不同的熒光標記、染料標記、同位素標記等，致使檢測試劑的成本大幅提高，不利于各種生物分子檢測實驗在醫(yī)學等領域的普及和推廣。因此，在保證檢測準確率的同時，如果無需對生物分子進行復雜的熒光標記等處理(無需特殊標記)，而實現(xiàn)生物分子的檢測，將大幅降低試劑成本，簡化檢測前處理流程，從而有利于在醫(yī)學等領域的普及與推廣。

本發(fā)明旨在至少一定程度上緩解或解決上述提及問題中至少一個。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種生物傳感器，該生物傳感器包括：殼體，所述殼體限定出傳感空間，所述殼體的至少一部分被設置為能夠使可見光入射至所述殼體內(nèi)部；傳感基板，所述傳感基板設置在所述殼體中，所述傳感基板上設置有多個陣列排布的感應懸臂，所述感應懸臂上具有識別標記物，且所述感應懸臂被設置為能夠被入射至所述殼體內(nèi)部的所述可見光照射；檢測基板，所述檢測基板設置在所述殼體中且位于所述傳感基板遠離所述可見光的入射方向的一側，所述檢測基板包括多個陣列排布的光檢測組件，所述光檢測組件與所述感應懸臂一一對應設置，所述光檢測組件包括光電二極管以及薄膜晶體管，所述光電二極管與所述薄膜晶體管相連。該生物傳感器無需對生物分子進行復雜的熒光標記等處理，即可實現(xiàn)待測生物分子的檢測，由此，可以大幅降低試劑成本，提高檢測準確率。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，沿著所述可見光入射的方向，所述感應懸臂在所述檢測基板上的投影，與所述光電二極管的至少一部分重合；所述識別標記物能夠與樣品中的待測物發(fā)生特異性反應，所述感應懸臂被設置為能夠在所述待測物與所述識別標記物反應后，向所述檢測基板一側彎曲。由此，可以利用精確度高的光電傳感技術，實現(xiàn)該生物傳感器的檢測性能。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述光電二極管是由非晶硅構成的。由此，可以提高檢測基板的靈敏程度。