[發明專利]用于生物目標內的分析物的生物檢測器件及制造使用方法

在審

• 申請號: 202110361818.6
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113376078A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 蕭怡馨;黃睿政
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: G01N15/10
• 分類號: G01N15/10;G01N27/414;B01L3/00
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種用于檢測生物目標內的分析物的器件，所述器件包括：

頂部組件，包括設置在頂層上的電極；和

底部組件，包括設置在底層上的生物芯片和設置在所述生物芯片與所述頂部組件之間的聚合物主體，其中，所述聚合物主體包括通道，并且所述電極位于所述通道內，

其中，所述通道配置為容納含有所述分析物的生物目標。

2.根據權利要求1所述的器件，其中，所述分析物的尺寸適合在所述通道的高度內，并且所述高度是從所述通道內的電極的表面和所述生物芯片的頂面測量的。

3.根據權利要求1所述的器件，其中，所述通道的高度在2.0mm和3.0mm之間，并且能夠基于所述電極的厚度或所述聚合物主體的厚度而變化。

4.根據權利要求1所述的器件，其中，一種或多種生物標記物結合至所述通道內的生物芯片的表面，所述一種或多種生物標記物包括與所述分析物相關聯的蛋白質。

5.根據權利要求1所述的器件，其中，所述生物芯片包括：

半導體襯底；

源極和漏極，嵌入所述半導體襯底中；

溝道層，設置在所述源極和所述漏極之間；以及

感測介電層，設置在所述半導體襯底上方和所述溝道層上。

6.根據權利要求1所述的器件，其中，所述生物芯片是離子敏感場效應晶體管(IS-FET)，并且所述感測介電層是離子敏感介電層。

7.根據權利要求1所述的器件，其中，所述感測介電層包括二氧化鉿(HfO₂)、二氧化鋯(ZrO₂)或二氧化鈦(TiO₂)中的至少一種。

8.根據權利要求1所述的器件，其中，所述電極包括鉑(Pt)、金(Au)、銀(Ag)或氯化銀(AgCl)中的至少一種。

9.一種用于檢測生物目標內的分析物的器件的制造方法，所述方法包括：

制造頂部組件，所述頂部組件具有設置在上層上的電極；

模制具有通道的聚合物主體；以及

制造底部組件，所述底部組件包括設置在底層上的生物芯片；

將所述頂部組件、所述底部組件和所述聚合物主體組裝在一起，其中，所述聚合物主體在所述頂部組件和所述底部組件之間，并且其中，所述電極位于所述通道內，并且所述通道配置為容納包括所述分析物的生物目標。

10.一種使用生物檢測器件檢測分析物的方法，所述方法包括：

在所述生物檢測器件中的聚合物主體的通道內接收具有所述分析物的生物目標；

在所述生物檢測器件的參考電極上施加電壓；以及

基于所述參考電極與所述生物檢測器件的生物芯片之間的電流，在所述生物目標內檢測所述分析物，

其中，所述生物檢測器件包括：

頂部組件，包括設置在頂層上的電極；和

底部組件，包括設置在底層上的生物芯片和設置在所述生物芯片與所述頂部組件之間的聚合物主體，其中，所述聚合物主體包括通道，并且所述電極位于所述通道內。