[发明专利]准一维金属氧化物纳米材料生物传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种准一维金属氧化物纳米材料生物传感器的制作方法，其特征 在于：包括以下步骤：

（1）合成准一维金属氧化物半导体纳米材料；

（2）采用微纳光刻蚀标准工艺及自下而上的方法制作准一维金属氧 化物半导体纳米材料及其阵列的场效应晶体管；

（3）利用聚二甲基硅氧烷制作出微流体通道；

（4）对准一维金属氧化物半导体纳米材料进行表面改性，通过自组 装的方法修饰与生物探针分子结合的连接物单分子层，通过连接物分子在 纳米材料表面连接生物探针分子，用以检测疾病的标志性分子。

2.根据权利要求1所述的准一维金属氧化物纳米材料生物传感器的 制作方法，其特征在于：所述准一维金属氧化物半导体纳米材料的合成采 用溶剂热方法或CVD方法合成。

3.根据权利要求1所述的准一维金属氧化物纳米材料生物传感器的 制作方法，其特征在于：所述采用微纳光刻蚀标准工艺及自下而上的方法 制作准一维金属氧化物半导体纳米材料及其阵列的场效应晶体管，具体步 骤为：

1）清洗硅片，并通过热生长的方法在硅片表面形成一层100～400纳 米厚度的二氧化硅氧化层；

2）通过深紫外光刻的方法制作出背栅电极位置，用5：1氢氟酸缓冲 液腐蚀二氧化硅得到背栅；

3）将准一维金属氧化物半导体纳米材料用异丙醇制成悬液，将悬液 放置于衬底上，随后使溶液蒸发，即将纳米材料固定于衬底之上；

4）先用深紫外曝光的方法，再溅射厚度为2000nm/10nm/40nm的 Al/Ni/Au金属层，得到栅极；用深紫外曝光的方法，得到源漏极位置，再 溅射厚度为2000nm/10nm/50nm的Al/Ti/Au金属层，得到源极、漏极。

4.根据权利要求1所述的准一维金属氧化物纳米材料生物传感器的 制作方法，其特征在于：所述利用聚二甲基硅氧烷制作微流体通道，具体 步骤为：

1）利用光刻的方法在器件上制作得到微流体通道模具；

2）将聚二甲基硅氧烷预聚体倒在微流通道模具上，浇筑模型，使之 聚合；

3）将聚合好的聚二甲基硅氧烷转移到制作好的器件上，对准并键合。

5.根据权利要求1所述的准一维金属氧化物纳米材料生物传感器的 制作方法，其特征在于：所述准一维金属氧化物半导体纳米材料的表面改 性，具体步骤为：

1）将器件依次在三氯乙烯、丙酮、乙醇中超声清洗，再将其放置于 UV/O₃清洗机或O₂等离子体清洗机中清洗；

2）清洗干净的器件置于膦酸酯烷酸的二甲基亚砜溶液或甲醇溶液中 室温放置24～48小时，在纳米材料表面实现功能基团的自组装层；

3）将器件放置于50～200nmol/L的N-羟基琥珀酰亚胺与1-乙基-（3- 二甲氨基丙基）碳二亚胺的水溶液中，使膦酸酯分子的端基与生物探针分 子的基团反应，从而与抗体、DNA/RNA探针的连接。