[发明专利]具有三维金属纳米线电极形成沟道的生物传感器及其制造方法及具有该传感器的生物盘系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有三维金属纳米线电极形成沟道的生物传感器、其制作方法、以及具有该生物传感器的生物盘系统，更具体而言，涉及用于通过在上基片和下基片上形成金属沟道、通过使用纳米线对准、并将对准的基片结合来制作三维金属纳米线电极形成沟道的方法，通过该方法制作的生物传感器，以及用于通过使用该生物传感器检测生物分子的生物盘系统。

背景技术

近几十年来，人们越来越关注延长人类平均寿命和提前预测疾病。作为前沿融合技术的一种，纳米生物技术作为延长人类平均寿命和提前预测疾病的工具而兴起。纳米生物传感器或者纳米生物芯片是纳米生物技术的核心技术。发达国家致力于提高纳米生物传感器的敏感性和精度等。因而，为了提高敏感性和精度，待测生物分子被转移的沟道应当具有纳米量级的尺寸，而且用于检测生物分子的传感器也应当具有纳米量级的尺寸。尤其是，纳隙或纳米线可被用于更有效的检测，因而能够制造出高敏感性的传感器。

图1A显示了金属纳米线电极示意图，形成为平面状，用于传统生物传感器。如图1A所示，传统的生物传感器，其中抗体1固定于排列在平面状基片上的纳米线上，通过测量当含有抗原2的样品插入其中时的抗原和抗体反应来检测生物分子。然而，在这种情况下，抗原固定于抗体的概率很低。此外，当样品中抗原浓度很低时，测量范围很窄，导致低的敏感性。也就是说，传统纳米生物传感器不适于高敏感性和有效检测。由于生物分子与传统传感器用于检测生物分子的传感部位相接触的概率很小，使用传统传感器时需要大量含有生物分子的样品。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种制造三维金属纳米线电极形成纳米沟道的方法，所述方法通过在上基片和下基片上形成金属纳米线，使用所述纳米线对准所述基片，并将所述对准的基片结合；通过该方法制造的生物传感器，以及用于通过利用所述生物传感器检测生物分子的生物盘系统。

根据本发明的一个方面，提供了权利要求1。

根据本发明的另一个方面，提供了权利要求8。

根据本发明的另一个方面，提供了权利要求10。

根据本发明的另一个方面，提供了权利要求12。

根据本发明的另一个方面，提供了权利要求13。

根据本发明的另一个方面，提供了权利要求17。

根据本发明的另一个方面，提供了权利要求18。

所述具有三维金属纳米线电极的生物传感器能够进行实时电信号检测，所述生物传感器通过在上基片和下基片上形成金属纳米线、通过所述金属纳米线对准所述上基片和下基片、并将对准的基片结合制作而成，因而表现出高的灵敏度及高效率检测。所述生物传感器也能够增加生物分子与用于检测生物分子的传感部分的接触概率，因此低浓度样品或少量样品中的生物分子均可被检测。此外，使用所述生物传感器的生物盘系统造价经济，并能够方便地利用传统光盘来制造，从而提供自诊断方法。

附图说明

结合附图描述的下述实施例将使本发明的以上及其他目的和特征更加明显，其中：

图1A显示了用于传统生物传感器的、形成为平面状的金属纳米线电极的示意图；

图1B显示了本发明用于纳米生物传感器的三维金属纳米线电极的示意图；

图2A和图2B是本发明的第一个实施例中具有三维金属纳米线电极的生物传感器的横截面视图和平面视图；

图3A和图3B是本发明的第二个实施例中具有三维金属纳米线电极的生物传感器的横截面视图和平面视图；

图4A和图4B本发明的第三个实施例中具有三维金属纳米线电极的生物传感器的横截面视图和平面视图；

图5A和图5B本发明的第四个实施例中具有三维金属纳米线电极的生物传感器的横截面视图和平面视图；

图6A和图6B本发明的第五个实施例中具有三维金属纳米线电极的生物传感器的横截面视图和平面视图；

图7是本发明的一个实施例中的具有三维金属纳米线电极的生物传感器的制造方法流程图；

图8是本发明的另一个实施例中的具有三维金属纳米线电极的生物传感器的制造方法流程图；

图9是本发明的再一个实施例中的具有三维金属纳米线电极的生物传感器的制造方法流程图；

图10A是具有按照本发明所述方法制造的生物传感器的生物盘系统的示意图；

图10B是具有按照本发明所述方法制造的三维金属纳米线电极的生物传感器的示意图；

图10C是图10A所示生物盘系统置于盘型体上的平面视图。

具体实施方式