[發(fā)明專利]一種用于生化分子檢測的中空微納復合梁的設計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210934979.4
• 申請日: 2022-08-05
• 公開（公告）號: CN115178313A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設計）人: 王晶晶;史立波;徐保崢;張麗;魏熙;張贊允;劉宏偉
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;B81C1/00;G01N33/53;G01N21/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于生化分子檢測的中空微納復合梁的設計方法，其特征在于，該方法提出的設計結(jié)構(gòu)包括梁和用于生化反應的中空微流道，其中梁由硅或硅化合物基底層和柔性薄膜層兩種材料組成，柔性薄膜和硅或硅化合物基底之間刻有液體進樣口、液體出樣口、液體進樣微通道和液體出樣微通道，在梁的質(zhì)量敏感區(qū)域刻蝕反應池用來進行生化反應同時增大反應面積。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生化分子檢測的中空微納復合梁的設計方法，其特征在于，采用以下工藝步驟進行制備，在SOI或硅片上刻蝕出梁的外部整體結(jié)構(gòu)，再進行二次光刻和刻蝕形成內(nèi)部中空微納結(jié)構(gòu)，得到復合梁的下薄層，另選一玻璃片對柔性薄膜進行刻蝕，或采用在硬模板上倒模的技術(shù)形成復合梁結(jié)構(gòu)的上薄層，上薄層的柔性膜采用透明材料，有利于反應池內(nèi)反應前后的光學觀察和檢測，然后將上下薄層進行鍵合，最后，采用深硅刻蝕技術(shù)和有機物濕法腐蝕技術(shù)釋放犧牲層，得到中空復合梁結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生化分子檢測的中空微納復合梁的設計方法，其特征在于，所述中空微納結(jié)構(gòu)復合梁采用“液態(tài)反應-真空檢測”的方式，以最大限度的降低液體環(huán)境阻尼對靈敏度和品質(zhì)因數(shù)的影響，這種檢測方式可以實現(xiàn)反應環(huán)境與檢測環(huán)境的有效隔離，完成待檢測物質(zhì)的原位實時檢測。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生化分子檢測的中空微納復合梁的設計方法，其特征在于，將待測物質(zhì)通過進液口注入到梁的微通道中，注入的微流體會對梁產(chǎn)生一定的作用，通過檢測梁自由端的偏移量或梁的共振頻率變化，從而達到檢測微流體中生物分子質(zhì)量或數(shù)量目的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生化分子檢測的中空微納復合梁的設計方法，其特征在于，所述反應池用于局域修飾敏感層，使敏感層與靶分子的反應發(fā)生在梁的質(zhì)量敏感區(qū)域，待測樣品流過梁的質(zhì)量敏感區(qū)域時會引起偏轉(zhuǎn)或頻率變化的峰值，同時此方法減小了大面積吸附對梁彈性常數(shù)的影響，可有效提高中空微納復合梁傳感器的檢測精度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生化分子檢測的中空微納復合梁的設計方法，其特征在于，所述中空微納復合梁結(jié)構(gòu)可采用陣列形式，在不同梁的反應池內(nèi)修飾不同的敏感層，就能夠?qū)崿F(xiàn)多種待測物的同時檢測，在一定程度上節(jié)約了制造成本，且在一次實驗進行過后，將清洗液通過進液口注入，清洗廢液通過出液口排出，即可對梁進行簡單而又無污染的清潔。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生化分子檢測的中空微納復合梁的設計方法，其特征在于，此種梁結(jié)構(gòu)包括但不僅限于矩形微懸臂梁、T形微懸臂梁、圓形微懸臂梁、三角形微懸臂梁、U形微懸臂梁以及雙端固支梁。