[发明专利]一种多孔硅的修饰方法及其作为生物传感器的用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种修饰制备稳定的多孔硅的方法，以及将其作为生物传感器，用在生物分子的检测。

背景技术

敏感稳定的非标记检测技术在生物检测，环境监控，药物开发和食品安全生产中具有重要的意义。这些非标检测技术中，基于多孔硅的傅里叶转换反射干涉光谱技术是一种简单，灵敏，有效的检测技术。当检测目标例如互补链DNA，抗体或配体等与多孔硅表面的相应生物分子反应，薄膜的有效折射率发生变化，从而可以敏感的检测这些目标分子。

CN101710118A公开了一种基于多孔硅三元结构微腔的光学免疫检测方法，该方法采用基于计算机精确控制的电化学腐蚀方法制备多孔硅微腔，其中多孔硅微腔内上、下的Bragg结构由三种电流密度交替进行电化学腐蚀而形成，其特征在于对于不同条件制备的多孔硅微腔进行编码可以实现多元检测，如果是一元检测则不需要编码，使抗体或抗原在多孔硅三元结构微腔的孔洞里结合，多元检测中抗原或抗体的种类利用多孔硅微腔的编码进行标识，而通过生物反应前后的光谱峰位变化进行检测样品中相应的抗原或抗体浓度，所述检测方法包括以下步骤：1)抗原或抗体固定在多孔硅微腔的孔洞里，如果是需要编码的多元检测，那么一种编码的多孔硅微腔对应固定一种待测生物分子的特异性抗原或抗体，冲洗未结合的分子并封闭多孔硅微腔里的未结合生物分子的空白键位，记录测定固定有抗原或抗体的多孔硅微腔光谱；2)不同多孔硅微腔与不同浓度待测溶液发生反应，使抗原-抗体在多孔硅微腔的孔洞里特异性结合，反应后进行冲洗，记录多孔硅微腔光谱及编码确定种类和浓度。

CN102313717A公开了一种多孔硅微腔生物传感器的制备方法，包括以下步骤：步骤1：基于P型硅片制备多孔硅微腔薄膜样品；步骤2：制备多孔硅微腔薄膜阵列；步骤3：根据检测需求对传感通道进行相应生物化学修饰改性。步骤2进一步包括：步骤2.1:施加200mA/cm²的电流2秒，使多孔硅微腔结构从衬底剥离，制成多孔硅微传感器薄膜；步骤2.2：将制得的多孔硅微腔传感器薄膜浸泡于DMSO纯溶液中5小时进行湿法氧化；步骤2.3：将氧化后的薄膜浸泡于足量DI水中10分钟，以去除残留的DMSO溶液；步骤2.4：在清洗干净的玻璃基板上滴加一系列聚乙烯醇缩甲醛溶液液滴，溶剂是1,2-二氯乙烷，然后将氧化后的多孔硅微腔薄膜迅速置于聚乙烯醇缩甲醛溶液上，待1,2-二氯乙烷蒸发后，聚乙烯醇缩甲醛就将多孔硅微腔薄膜牢牢粘于玻璃基底之上。该方法得到的多孔硅微腔生物传感器具有检测效率高、结构简单、检测精确等优点。

CN103499555A公开了一种TiO₂溶胶法修饰制备稳定的多孔硅方法，该方法是先制备稳定的TiO₂溶胶,通过甩膜方法在新鲜刻蚀的多孔硅表面修饰一层TiO₂溶胶，经过500℃煅烧固化，通过三次重复甩膜，煅烧后，在多孔硅表面修饰了一层纳米级TiO₂薄膜。具体包括以下步骤：（1）通过电化学刻蚀方法制备多孔硅，刻蚀液为氢氟酸：无水乙醇体积比为3:1；（2）多孔硅的修饰：臭氧对步骤（1）得到的多孔硅表面进行羟基化修饰；(3)稳定TiO₂溶胶的制备：通过钛酸四丁酯：无水乙醇：三乙醇胺体积比为5:30:1配置；（4）甩膜法制备TiO₂溶胶法修饰制备稳定的多孔硅：100μL(3)配置的溶胶，通过甩膜仪以转速2000rpm，10秒将溶胶覆盖在多孔硅表面，在500℃马弗炉中煅烧1小时，后重复以上过程3次，得到TiO₂修饰的多孔硅。该方法得到在pH值在2-12范围内稳定的TiO₂修饰多孔硅薄膜，检测灵敏度达到8210±170nm/折射率单位，能够进行实时在线非标记光学检测生物分子。

发明内容

本发明的目的是提供一种多孔硅的修饰方法，以及将所得的多孔硅作为生物传感器的用途。 

一种多孔硅的修饰方法，其包括如下步骤：

⑴通过电化学刻蚀方法制备多孔硅，刻蚀液为氢氟酸：无水乙醇体积比为3:1；优选地电流密度为600mA/cm²,蚀刻时间为20秒；

⑵将步骤⑴得到的多孔硅进行烷氧基硅烷修饰；

⑶将步骤⑵得到的烷氧基硅烷修饰的多孔硅与4-（二乙氨基）水杨醛反应，得到带有芳叔胺基团的多孔硅；

⑷将步骤⑶得到的带有芳叔胺基团的多孔硅浸泡在离子交换水中，去除残存的有机物。