[发明专利]一种孔状生物传感器、制作及应用方法

权利要求书

1.一种孔状生物传感器，其特征在于：电极表面具有呈连孔状结构的包裹层。

2.如权利要求1所述的孔状生物传感器，其特征在于，生物活性物质被吸附并存储在包裹层的孔内。

3.如权利要求3所述的孔状生物传感器，其特征在于，所述包裹层孔与孔之间的连接处是纳米级的狭窄瓶颈结构。

4.如权利要求1至3任一所述的孔状生物传感器，其特征在于，所述包裹层材料为氧化锌。

5.如权利要求4所述的孔状生物传感器，其特征在于，依次具有基板、电极层、和聚合物薄膜层，基板电极传感区域聚合物薄膜被去除，暴露的基板电极区域与聚合物薄膜层边缘形成井状结构区阵列；呈连孔状结构的氧化锌包裹层填充在各井状结构区内；生物活性物质分子通过静电作用吸附在氧化锌孔状结构内。

6.如权利要求5所述的孔状生物传感器，其特征在于，所述生物活性物质为酶、抗原、抗体或适配体；所述聚合物薄膜层为聚二甲基硅氧烷。

7.一种制作孔状生物传感器的方法，其特征在于：包括：

步骤一，基板电极制作；

步骤二，将聚合物薄膜材料粘附在基板，并把电极传感区域的聚合薄膜材料去除，使底部的电极区域暴露出来，暴露的基板电极区域与聚合薄膜材料边缘形成井状结构区阵列；

步骤三，将聚苯乙烯微纳米球状模板多层整齐分布在基板电极上，聚苯乙烯微纳米球体之间紧密相连，形成多孔相连状的模板结构；

步骤四，用电沉积的方法在暴露的电极上沉积氧化锌晶体，沉积的氧化锌填充了井状结构区内聚苯乙烯微纳米球体间的间隙；

步骤五，将聚苯乙烯微纳米球状模板用化学腐蚀的方法去除，得到连孔状结构氧化锌包裹层；

步骤六，使生物活性物质分子带上负电，在氧化锌包裹层的正电吸附作用和渗透原理，生物活性物质分子进入氧化锌包裹层的连孔状结构内。

8.如权利要求7所述的制作孔状生物传感器的方法，其特征在于，

所述的步骤一，基板电极制作，采用传统半导体工艺在基板上制备一层惰性金属或石墨电极阵列；

所述的步骤二，所述聚合物薄膜材料为聚二甲基硅氧烷；

所述的步骤三，将聚苯乙烯微球粉末与去离子水均匀混合得到亲水胶体，然后将聚苯乙烯粉末亲水胶体滴入井状结构区内，并经水分蒸发形成多孔相连状的模板结构；

所述的步骤五，将聚苯乙烯微纳米球被苯溶液溶解去除，基板电极取出后反复用去离子水冲洗。

9.一种孔状生物传感器检测目标分析物的方法，其特征在于：将孔状生物传感器浸入含有目标分析物的溶液中，然后采用三电极体系，以孔状生物传感器电极为工作电极，以Ag/AgCl电极为参比电极，以白金Pt电极为辅助电极，检测孔状生物传感器电极表面发生氧化反应产生的电流信号以检测含有目标分析物溶液的浓度。