[實用新型]一種可變電容式微納米生物檢測芯片

有效

• 申請號: 201720898682.1
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN207198082U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 徐林
• 申請（專利權）人: 徐林
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務所(普通合伙)34125
• 代理人: 王偉

技術領域

本實用新型屬于醫療器械技術領域，具體涉及一種可變電容式微納米生物檢測芯片及其加工方法該芯片可用于臨床生物樣本快速檢測與診斷。

背景技術

目前臨床診斷中對抗原、抗體、小分子物質的檢測主要以膠乳增強免疫比濁法、化學發光法、免疫熒光法、膠體金法等方法為主，均以光學原理為基礎，光學儀器的分析精密度為≤5％，檢測范圍從0.001-3.500Abs，存在精密度一般，檢驗范圍較窄的情況。而細菌檢測臨床以培養為主，存在操作麻煩、檢測周期長、漏檢率高等問題。病毒檢驗一般是以PCR擴增的方式進行檢測，檢測過程麻煩，需要專門的PCR實驗室，檢驗周期長。DNA或片段目前的檢測方式主要為基因測序，代價高，成本昂貴。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種可變電容式微納米生物檢測芯片及其加工方法，該芯片可用于蛋白質、細菌、病毒、DNA或片段、其它小分子有特異性結合物質的快速檢測。

本實用新型解決技術問題采用如下技術方案：

一種可變電容式微納米生物檢測芯片，其特點在于，包括

一極板一，所述極板一上設有若干個檢測孔，所述檢測孔底部通過一層彈性絕緣薄膜封底，被封底的檢測孔內自底部覆有一層導體或半導體鍍膜；位于所述檢測孔底部的導體或半導體鍍膜上表面固化有可發生特異性結合的物質；

一極板二，所述極板二的上表面覆有一層與極板一檢測孔面積相匹配的導體或半導體鍍膜。

進一步，所述極板一的上表面和極板二上的上表面均設有與對應導體或半導體鍍膜連接的測量觸點。

進一步，所述的檢測孔底部彈性絕緣薄膜厚度為10nm-100μm。

進一步，所述的檢測孔底部的導體或半導體鍍膜厚度為10nm-5000nm。

進一步，所述檢測孔的個數為1個或2個或2個以上；所述檢測孔的直徑為50μ m-2cm。

進一步，所述檢測孔底部及內壁均覆有導體或半導體鍍膜，所述檢測孔底部的導體或半導體鍍膜與彈性絕緣薄膜結合為一體式柔性可變形薄膜。

一種可變電容式微納米生物檢測芯片檢測器，其特點在于，包括如上所述的極板一和極板二，所述檢測器還包括一用于可拆卸固定極板一和極板二的支架或固定座，以及一連接極板一和極板二測量觸電的檢測儀，所述檢測儀用于檢測極板一和極板二間的電容值。

進一步，所述極板一和極板二間的介電介質為氣體，所述極板一和極板二的導體或半導體鍍膜間距為10nm-5mm。

一種生物樣本定性或定量檢測方法，其特點在于，將可發生特異性結合的物質通過化學或物理手段固化在如上所述的極板一上，當被檢測樣品通過檢測孔時，若被檢測樣品中含有與極板一上固化的物質發生特異性結合的成分時，則兩種物質發生特異性結合，產生收縮力，極板一薄膜收縮，通過極板一、極板二間的電容值來判定待測樣品中是否還有特定成分及特定成分的含量多少。

一種可變電容式微納米生物檢測芯片的加工方法，其特點在于，包括如下步驟：

一、極板一加工

A1：以絕緣或半導體基材為極板一，通過化學氣相沉積法，在基材的上下表面同時生長彈性絕緣薄膜；

A2：首先在彈性絕緣薄膜上蝕刻出若干檢測孔，裸漏出基材，然后再蝕刻掉檢測孔下的基材至基材下表面的彈性絕緣薄膜；

A3：在檢測孔內鍍上相應的導體或半導體材料；并保證極板一測量觸點可以從該導體或半導體鍍膜中連續延伸出來；

A4：在位于檢測孔底部的導體或半導體鍍膜上表面進行生物活性化處理，固化可與后續檢測物質發生特異性結合的物質；極板一加工完成；

二、極板二加工

B1：以絕緣基材為極板二，在極板二基材的上表面鍍上一層與極板一檢測孔面積相匹配的導體或半導體鍍膜區域；極板二加工完成。

與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在：

本實用新型是以被檢測物的特異性結合為基礎，以力學形變帶動微電容的變化為原理，通過測定檢測器電容的變化，定量或定性測定樣本中的被測物，理論測量范圍從 0.0001pF—9.9999F，測量精度為0.1％，具有很高的測試線性范圍和測量精度。

附圖說明

圖1為本實用新型芯片極板一結構示意圖。

圖2是本實用新型芯片極板二結構示意圖。

圖3為極板一的分解示意圖。

圖4為極板二加工示意圖。

圖5為本實用新型極板一加工流程圖。

圖6是本實用新型實施例5試驗結果。

圖中附圖標記：