[發(fā)明專利]生物傳感器、超表面裝置及制造其的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110029804.4
• 申請(qǐng)日: 2021-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN113140911A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 拉德瓦努爾·哈桑·斯迪克;朱爀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01Q15/00
• 分類號(hào): H01Q15/00;G01N33/74;G01N33/533;G01N33/543;G01N33/573;G01N33/68
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 張逍遙;張川緒

公開了一種生物傳感器、超表面裝置以及制造其的方法。所述超表面裝置包括介電層、鋁納米盤和鋁層。介電層包括彼此相對(duì)的頂表面和底表面。介電層還包括在介電層的頂表面與底表面之間延伸的至少一個(gè)環(huán)狀腔。鋁納米盤形成在介電層中的所述至少一個(gè)環(huán)狀腔中。鋁層形成在介電層上，并且包括在鋁層的頂表面與底表面之間延伸的至少一個(gè)環(huán)狀腔。鋁層中的每個(gè)環(huán)狀腔對(duì)應(yīng)于介電層中的環(huán)狀腔。兩種或更多種分析物可以響應(yīng)于預(yù)定波長的光入射在超表面裝置上并且其中所述兩種或更多種分析物存在于介電層處而發(fā)射熒光。

本申請(qǐng)要求于2020年1月17日提交的第62/962,923號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng)、于2020年4月21日提交的第63/013,524號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng)以及于2020年8月21日提交的第17/000,268號(hào)美國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其公開內(nèi)容通過引用全部包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

在此公開的主題涉及生物傳感器。更具體地，在此公開的主題涉及一種用于生物傳感器的鋁超表面和一種用于制造鋁超表面的方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的免疫測(cè)定平臺(tái)體積龐大、昂貴、耗時(shí)，需要大的工具和設(shè)備，并且提供低的靈敏度。大多數(shù)基于金屬的免疫測(cè)定平臺(tái)包括納米顆粒，并且對(duì)于可檢測(cè)反應(yīng)而言是昂貴且耗時(shí)的。盡管基于金屬的免疫測(cè)定平臺(tái)可以提供較高水平的靈敏度，但是它們會(huì)包括昂貴的金(Au)或銀(Ag)。鋁(Al)可以用作金和銀的替代物，然而，鋁在可見光譜中是有損耗的，并且迄今為止尚未成為提供分析物檢測(cè)增強(qiáng)的良好等離激元材料。此外，生物分析物不能很好地粘附到金屬，因此可能會(huì)難以捕獲金屬表面上的靶分子。在金屬上使用粘合涂層來改善生物分析物與金屬的粘附可能會(huì)減小檢測(cè)增強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容

示例實(shí)施例提供了一種超表面裝置，超表面裝置可以包括基底、介電層、鋁納米盤和鋁層。介電層可以形成在基底上，并且可以包括第一表面和與第一表面相對(duì)并與基底的表面接合的第二表面。介電層可以包括在介電層的第一表面和第二表面之間延伸的至少一個(gè)環(huán)狀腔。鋁納米盤可以形成在介電層中的所述至少一個(gè)環(huán)狀腔中。鋁納米盤可以包括第一表面和與第一表面相對(duì)并與基底的表面接合的第二表面。鋁層可以形成在介電層上，并且可以包括第一表面和與第一表面相對(duì)并與介電層的第一表面接合的第二表面。鋁層可以包括在鋁層的第一表面和第二表面之間延伸的至少一個(gè)環(huán)狀腔。鋁層中的每個(gè)環(huán)狀腔可以對(duì)應(yīng)于介電層中的一個(gè)環(huán)狀腔。在一個(gè)實(shí)施例中，介電層可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。在另一實(shí)施例中，兩種或更多種分析物響應(yīng)于預(yù)定波長的光入射在超表面裝置上并且所述兩種或更多種分析物存在于介電層處而發(fā)射熒光。在又一實(shí)施例中，所述兩種或更多種分析物以超表面裝置的共振模式發(fā)射熒光，超表面裝置的共振模式高于超表面裝置的偶極模式。

示例實(shí)施例提供了一種生物傳感器，生物傳感器可以包括基底、介電層、鋁納米盤和鋁層。介電層可以形成在基底上。介電層可以包括第一表面和與第一表面相對(duì)并接觸基底的表面的第二表面。介電層可以包括在介電層的第一表面和第二表面之間延伸的至少一個(gè)孔。鋁納米盤可以形成在介電層中的所述至少一個(gè)孔中，并且可以包括第一表面和與第一表面相對(duì)并接觸基底的表面的第二表面。鋁層可以形成在介電層上。鋁層可以包括第一表面和與第一表面相對(duì)并接觸介電層的第一表面的第二表面。鋁層可以包括在鋁層的第一表面和第二表面之間延伸的至少一個(gè)孔。鋁層中的每個(gè)孔對(duì)應(yīng)于介電層中的一個(gè)孔。兩種或更多種分析物可以響應(yīng)于預(yù)定波長的光入射在生物傳感器上并且所述兩種或更多種分析物存在于介電層處而發(fā)射熒光。所述兩種或更多種分析物可以以生物傳感器的共振模式發(fā)射熒光，生物傳感器的共振模式高于生物傳感器的偶極模式。在一個(gè)實(shí)施例中，所述兩種或更多種分析物可以包括用于胰島素、血管內(nèi)皮生長因子和凝血酶的生物標(biāo)志物，并且所述兩種或更多種分析物中的每種的濃度可以等于單個(gè)10μL液滴中的1fmol。在一個(gè)實(shí)施例中，在介電層中的所述至少一個(gè)孔中鋁納米盤的第一表面與鋁層的第二表面之間的距離可以等于或小于10納米。