[發(fā)明專利]自校準(zhǔn)雙信號生物傳感器及其在miRNA檢測中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010430048.1
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111579541B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張叢叢;劉宏;孫銘遠(yuǎn);王建
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N27/414
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 薛鵬喜

1.一種自校準(zhǔn)雙信號生物傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將氧化石墨烯通過硅烷偶聯(lián)劑在經(jīng)羥基化處理的Si/SiO₂襯底上進(jìn)行層層自組裝，在220～250℃下退火還原8～10h，得到RGO膜；通過使用銅網(wǎng)模板在RGO膜上沉積鋁膜來對RGO膜進(jìn)行構(gòu)圖，用氧等離子體去除未受鋁膜保護(hù)的RGO膜，獲得的RGO陣列，作為FET的源/漏電極；繼續(xù)將氧化石墨烯在FET的源/漏電極上和源/漏電極周圍的Si/SiO₂襯底上進(jìn)行層層自組裝，在150～180℃下退火還原6～8h，作為FET的半導(dǎo)體層，從而構(gòu)筑得到全共價鍵石墨烯場效應(yīng)晶體管；

(2)將步驟(1)構(gòu)筑的全共價鍵石墨烯場效應(yīng)晶體管浸泡在熒光素修飾的DNA溶液中，孵育30-60min；孵育后進(jìn)行沖洗，再浸泡在封閉溶液中反應(yīng)1-2h，反應(yīng)后沖洗、干燥，即制備得到自校準(zhǔn)雙信號生物傳感器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，Si/SiO₂襯底的羥基化處理具體為：

依次用去離子水、異丙醇清洗Si/SiO₂襯底，將清洗后的Si/SiO₂襯底在食人魚溶液中于100℃下浸泡8分鐘進(jìn)行羥基化處理；

所述食人魚溶液是由濃硫酸和H₂O₂按體積比7:3配制而成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述RGO膜的厚度為6-8nm；半導(dǎo)體層的厚度為6-8nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，熒光素修飾的DNA的核苷酸序列為5'-FAM-CCA TCT TTA CCA GAC AGT GTT A-3'；

所述熒光素修飾的DNA溶液的濃度為1×10^-6～1×10^-5mol/L。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述封閉溶液的濃度為100-500mM。

6.由權(quán)利要求1-5任一項所述的方法制備的自校準(zhǔn)雙信號生物傳感器。

7.權(quán)利要求6所述的自校準(zhǔn)雙信號生物傳感器在制備檢測miRNA的裝置中的用途。

8.一種利用權(quán)利要求6所述的自校準(zhǔn)雙信號生物傳感器檢測miRNA的方法，包括以下步驟：

測試上述自校準(zhǔn)雙信號生物傳感器的轉(zhuǎn)移曲線并得到狄拉克點(diǎn)的柵壓數(shù)值D₁；取系列濃度梯度的miRNA溶液，分別測試miRNA溶液的熒光強(qiáng)度I₁；然后將自校準(zhǔn)雙信號生物傳感器分別浸泡在系列濃度梯度的miRNA溶液中，孵化15-60min；

測試浸泡之后的自校準(zhǔn)雙信號生物傳感器的轉(zhuǎn)移曲線并得到狄拉克點(diǎn)的柵壓數(shù)值D₂；計算ΔV_CNP＝D₂-D₁，將其作為電學(xué)信號傳感，建立狄拉克點(diǎn)柵壓差ΔV_CNP與miRNA濃度之間的線性方程I；

測試浸泡之后miRNA溶液的熒光強(qiáng)度I₂，計算ΔI＝I₂-I₁，將其作為熒光信號傳感，建立熒光強(qiáng)度的差值ΔI與miRNA濃度之間的線性方程II；

將自校準(zhǔn)雙信號生物傳感器浸泡在待測溶液中并孵化15-60min，測試浸泡前后自校準(zhǔn)雙信號生物傳感器的狄拉克點(diǎn)柵壓差ΔV_CNP和浸泡前后待測溶液的熒光強(qiáng)度的差值ΔI，分別將其代入線性方程I和線性方程II中，即分別得到待測溶液中miRNA的電學(xué)信號傳感檢測結(jié)果和熒光信號傳感檢測結(jié)果。