[發明專利]一種用氧化銦錫場效應晶體管測定蛋白質等電點的裝置及使用方法

有效

• 申請號: 202210567980.8
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114894875B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 李調陽;林本慧;王鳴巍
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G01N27/414
• 分類號: G01N27/414
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 林文弘;蔡學俊

1.一種用氧化銦錫場效應晶體管檢測蛋白質等電點的裝置的使用方法，其特征在于：所述裝置包括氧化銦錫場效應晶體管，所述氧化銦錫場效應晶體管從下至上依次設有襯底、高κ介質層、ITO溝道層，所述ITO溝道層的兩端設有源漏電極，中部表面沉積有用于吸附蛋白質的金納米粒子，所述源漏電極上設有絕緣層；所述氧化銦錫場效應晶體管的上部設有樣品腔室，所述樣品腔室的頂部設有若干個進樣口和單個出樣口；

所述的用氧化銦錫場效應晶體管檢測蛋白質等電點的裝置的使用方法包括以下步驟：

（1）在氧化銦錫場效應晶體管的ITO溝道層表面滴加1pg/mL-1ng/mL的蛋白質溶液，溶解蛋白質的溶劑為pH=7.4的1×PBS磷酸鹽緩沖液，滴加體積為50-100μL，然后4℃靜置孵育12-24h，孵育結束后，采用pH=7.4的1×PBS磷酸鹽緩沖液清洗掉未固定的蛋白質；

（2）電學測試參數設置：以襯底為柵電極，設置固定的柵電壓、源漏電壓，實時監測溝道電流I_ds隨時間的變化曲線；

（3）采用微量進樣器通過進樣口以10-50μL/s的速度將pH₁=7.4的緩沖溶液注入至樣品腔室，測試I_ds作為基線；

（4）當基線穩定后，pH₁=7.4的緩沖溶液停止進樣，微量進樣器以10-50μL/s的速度依次通入pH由高至低的緩沖溶液，實時檢測監測溝道電流I_ds的變化曲線；當通入的緩沖溶液使溝道電流?I_ds出現拐點時，此緩沖溶液的pH即為蛋白質的等電點。

2.如權利要求1所述用氧化銦錫場效應晶體管檢測蛋白質等電點的裝置的使用方法，其特征在于：所述襯底為重摻硅片，作為氧化銦錫場效應晶體管的柵極。

3.如權利要求1所述用氧化銦錫場效應晶體管檢測蛋白質等電點的裝置的使用方法，其特征在于：所述高κ介質層為柵介質，具體為HfO₂、HfLaO、?Al₂O₃或SiO₂，由原子層沉積法、磁控濺射或蒸鍍制備，高κ介質層的厚度為3-10nm。

4.如權利要求1所述用氧化銦錫場效應晶體管檢測蛋白質等電點的裝置的使用方法，其特征在于：所述ITO溝道層為磁控濺射、原子層沉積或電子束蒸發制膜工藝生長，其厚度為5-10nm。

5.如權利要求1所述用氧化銦錫場效應晶體管檢測蛋白質等電點的裝置的使用方法，其特征在于：所述?源漏電極為Ni、Au復合金屬層，Ni的厚度1-10nm，Au的厚度為10-50nm。

6.如權利要求1所述用氧化銦錫場效應晶體管檢測蛋白質等電點的裝置的使用方法，其特征在于：所述絕緣層為SiO₂、SiN_x、PMMA或SU8。

7.如權利要求1所述用氧化銦錫場效應晶體管檢測蛋白質等電點的裝置的使用方法，其特征在于：所述樣品腔室為PDMS制成，采用熱鍵合工藝固定在氧化銦錫場效應晶體管上；樣品腔室的尺寸為內部長度1-10mm，內部寬度為1-10mm，內部高度為1-10?mm。

8.如權利要求1所述用氧化銦錫場效應晶體管檢測蛋白質等電點的裝置的使用方法，其特征在于：樣品腔室的進樣口通過導管與外部的微量進樣器連接。

9.如權利要求1所述的用氧化銦錫場效應晶體管檢測蛋白質等電點的裝置的使用方法，其特征在于，步驟（4）中pH由高至低的緩沖溶液的pH間隔為0.1。