[发明专利]镁锌氧化物纳米结构修饰的生物传感器及其用于监测细胞群对试剂的响应

权利要求书

1.一种监测细胞群对试剂的响应的方法，其包括：

提供镁掺杂的氧化锌(MZO)纳米结构(MZO_nano)修饰的体声波(BAW)传感器装置(MZO_nano-BAW)，其包含：

夹在顶部和底部电极之间的压电层，以及

在顶部电极的顶部表面上沉积并图式化的Mg_xZn_1-xO(MZO)基的纳米结构，其中MZO中Mg组成x在0<x<0.2的范围；

培养和所述纳米结构接触的细胞群；

在传感器装置中产生时频信号；

接收对应于MZO_nano-BAW传感器装置频率响应谱的输出信号；

将细胞群与试剂接触；

继续培养细胞群，产生时频信号，并接收对应于频率响应谱的输出信号；

通过测量频率响应谱，动态连续地监测输出信号的变化；以及

从所述输出信号提取数据，并分析数据以确定所述细胞群对所述试剂的响应。

2.根据权利要求1所述的方法，其中MZO中Mg组成x在0.01<x<0.05的范围。

3.根据权利要求2所述的方法，其中MZO中Mg组成x在0.04至0.05的范围。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述提取的数据包含一种或更多种的谱形状演变数据、峰值频率迁移数据、运动电阻数据以及运动感应数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述细胞群对所述试剂的响应包括基于巴特沃斯-范-戴克(BVD)集总参数模型使用数据模拟和建模技术。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述细胞群对所述试剂的所述响应对应于所述细胞群在纳米结构上的粘弹性质和/或质量负载的变化。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述装置经过配置从而对所述细胞群对所述试剂的响应进行动态连续的监测。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述试剂是抗微生物的或抗生的，并且所述方法还包括将所述提取的数据和参考进行比较，以确定所述试剂的抗微生物作用和/或所述细胞群对所述试剂的抗生耐受性。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述试剂是抗癌的，并且所述方法还包括将所述提取的数据和参考进行比较以确定所述试剂的抗癌作用。

10.根据权利要求1所述的方法，其中培养所述细胞群包括在所述MZO基纳米结构的表面培养所述细胞群。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述细胞群包含细菌细胞、真菌细胞、寄生虫细胞或癌细胞。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述细胞群包含急性淋巴细胞白血病(ALL)、急性髓性白血病(AML)、慢性淋巴细胞白血病(CLL)、慢性髓性白血病(CML)或淋巴瘤。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述细胞群包含药物耐受性病原性细菌细胞，其选自结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis，TB)和甲氧西林耐受性金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus，MRSA)，以及所述试剂是抗病原性细菌试剂，其选自抗MRSA试剂和抗TB试剂。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述细胞群包含真菌细胞，其选自：白色念珠菌(Candida albicans)和新型隐球菌(Cryptococcus neoformans)，并且所述试剂是抗真菌试剂，其选自基于多烯、唑、烯丙胺和棘白菌素的抗真菌试剂、两性霉素、咪康唑、5-氟胞嘧啶、灰黄霉素、托萘酯和环匹罗司。