[發明專利]太赫茲超材料生物傳感器及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010771679.X
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111766218A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 陸亞林;殷明;黃秋萍;王建林;黃浩亮;代廣斌;傅正平
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01N33/569;G01N33/543
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 崔亞松;張瑩

1.一種太赫茲超材料生物傳感器，其特征在于，包括柔性襯底以及所述柔性襯底上周期性排布的非對稱開口諧振環，所述非對稱開口諧振環包括兩個開口，所述兩個開口位于經過所述非對稱開口諧振環的中心且與電磁波的電場方向相同的直線的同側，并且所述兩個開口的中心線與所述直線形成角度相同的銳角α；

所述太赫茲超材料生物傳感器的表面固定有功能化膠體金納米顆粒，所述功能化膠體金納米顆粒包括膠體金納米顆粒以及與所述膠體金納米顆粒結合且能夠特異性識別待測物的結合試劑。

2.根據權利要求1所述的太赫茲超材料生物傳感器，其中，所述非對稱開口諧振環的開口角度為α＝1-20°(例如2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°、10°、11°、12°、13°、14°、15°、16°、17°、18°或19°)；優選地，所述開口的寬度為g＝5-10微米(例如6微米、7微米、8微米或9微米)。

3.根據權利要求1所述的太赫茲超材料生物傳感器，其中，所述結合試劑選自抗體、探針或適配體。

4.根據權利要求1所述的太赫茲超材料生物傳感器，其中，所述非對稱開口諧振環的周期P＝100-200微米(例如110微米、120微米、130微米、140微米、150微米、160微米、170微米、180微米或190微米)，所述非對稱開口諧振環的外徑r＝20-40微米(例如22微米、25微米、28微米、30微米、32微米、35微米或38微米)，線寬w＝5-20微米(例如6微米、7微米、8微米、9微米、10微米、11微米、12微米、13微米、14微米、15微米、16微米、17微米、18微米或19微米)。

5.根據權利要求1所述的太赫茲超材料生物傳感器，其中，所述非對稱開口諧振環的厚度為100-300納米(例如120納米、150納米、180納米、200納米、220納米、250納米或280納米)。

6.根據權利要求1所述的太赫茲超材料生物傳感器，其中，所述柔性襯底為聚酰亞胺薄膜或PDMS；優選地；所述柔性襯底的厚度為10-50微米(例如15微米、20微米、25微米、30微米、35微米、40微米或45微米)。

7.根據權利要求1所述的太赫茲超材料生物傳感器，其中，所述非對稱開口諧振環的材質為金、銀或鋁。

8.根據權利要求1所述的太赫茲超材料生物傳感器，其中，所述膠體金納米顆粒的直徑為10-50nm(例如20nm、30nm或40nm)。

9.一種權利要求1-8任一項所述太赫茲超材料生物傳感器的制備方法，包括：

(1)在柔性襯底上形成周期性非對稱開口諧振環；

(2)滴加含有功能化膠體金納米顆粒的溶液，所述功能化膠體金納米顆粒包括膠體金納米顆粒以及與所述膠體金納米顆粒結合的待測物抗體。

10.一種權利要求1-8任一項所述太赫茲超材料生物傳感器在檢測病毒或生物標志物中的應用。