[發明專利]一種DNA生物傳感器及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911353846.2
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111122679B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 李杜娟;陳慧旖;劉超然;楊勛;樊凱;王高峰
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01N27/414
• 分類號: G01N27/414;G01N27/38;G01N27/30
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.一種DNA生物傳感器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：合成末端帶有羧基的單鏈探針DNA，所述的單鏈探針DNA與目標檢測DNA鏈實現堿基互補配對；所述的單鏈探針DNA序列為(SEQ IDNo.1)：5’-COOH-CCC CCC AGT GAT TTTAGAGAG-3’；所述的目標檢測DNA鏈(SEQ ID No.2)為5’-CTC TCT AAA ATC ACT-3’，其序列攜帶負電荷；

S2：依次利用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗圓片級可控納米線陣列場效應晶體管，然后用惰性氣體吹干；圓片級可控納米線陣列場效應晶體管為硅納米線場效應管，硅納米線場效應管是(111)型SOI硅片；

S3：在圓片級可控納米線陣列場效應晶體管的集成芯片傳感部位滴加氟化氫(HF)溶液，腐蝕處理，以除去納米線表面的氧化膜，再用乙醇、去離子水依次沖洗處理；其中，氟化氫(HF)溶液質量濃度為2～5％，腐蝕處理時間為2～10s；

S4：將S3處理后的圓片級可控納米線陣列場效應晶體管浸泡在硅烷偶聯劑3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)的乙醇溶液中過夜；

S5：在單鏈探針DNA中添加羧基活化試劑N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)活化處理；

S6：清洗浸泡處理后的圓片級可控納米線陣列場效應晶體管，用惰性氣體吹干，并在納米線表面添加單鏈探針DNA溶液，常溫孵育；

S7：將步驟S6得到的圓片級可控納米線陣列場效應晶體管清洗后即可得到COOH-DNA/APTES/SiNWs電極，即DNA生物傳感器。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S2中清洗的時間為：丙酮10～30min，無水乙醇10～30min，去離子水10～30min。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S2所述的納米線陣列是以15×8叉指結構呈現，且納米線尺寸大小為50～120nm。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S3中乙醇、去離子水沖洗時間均為30～60s；S4中硅烷偶聯劑3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)的乙醇溶液的質量濃度為1～5％，其浸泡時間為10～24h。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S5中單鏈探針DNA溶液濃度為10^-7M～10^-5M；N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)溶液濃度為0.2～0.8mM；1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)溶液濃度為0.8～3.2mM，且單鏈探針DNA與NHS溶液，EDC溶液，磷酸緩沖溶液(PBS)體積配比為4：5：5：6，且溶液活化時間為15～30min。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S6中納米線陣列場效應晶體管清洗所使用試劑為無水乙醇溶液，清洗時間為10～60s，以除去過多殘留的APTES溶液，其中孵育溫度為25～37℃，孵育時間為2～5h。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，S7中的清洗試劑為磷酸緩沖溶液(PBS)，其濃度為0.001～1mol/L，以除去未固定上的單鏈探針DNA。

8.一種如權利要求1-7任一項所述的制備方法制備而得的一種DNA生物傳感器。