[发明专利]生物传感器及生物检测方法

说明书

一种生物传感器，包括：信号检测器，具有用于感知信号变化的敏感单元，所述敏感单元的表面不可逆地连接有待测目标物的特异性识别体；模拟竞争物，包括纳米颗粒和固定于所述纳米颗粒表面的竞争分子，所述竞争分子与所述特异性识别体具有特异性亲和作用，所述模拟竞争物能够形成胶体溶液，并能够可逆地捕获于所述敏感单元的表面。本发明还提供一种生物检测方法。本发明提供的生物传感器和生物检测方法可对不带电或带低量电的待测目标物实现便捷的带电模拟竞争物构建，并通过竞争亲和作用实现对不带电或带低量电的待测目标物的通用免标记检测。

技术领域

本发明涉及生物检测领域，特别是涉及一种生物传感器以及一种生物检测方法。

背景技术

基于生物分子间的特异性识别亲和作用，对半导体场效应管器件进行识别体修饰，可实现对目标被测物的特异性检测。由于场效应管传感器的信号来源于带电物质自身对器件产生的电场效应，因此具有实现无标记检测的优点，目前已成为新型传感器领域的研究热点。

由于并非所有目标被测物都可以在水中通过电离而带电，以小分子(通常指分子量500Da以下)为代表的一类目标被测物因官能团较少而不带电或带电量很低，因此不能通过直接在场效应管传感器敏感表面亲和进行检测。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够对不带电或带低电量的分子进行特异性检测的生物传感器以及生物检测方法。

一种生物传感器，包括：

信号检测器，具有用于感知信号变化的敏感单元，所述敏感单元的表面不可逆地连接有待测目标物的特异性识别体；

模拟竞争物，包括纳米颗粒和不可逆地连接于所述纳米颗粒表面的竞争分子，所述竞争分子与所述特异性识别体具有特异性亲和作用，所述模拟竞争物能够形成胶体溶液，并可逆地捕获于所述敏感单元的表面。

在其中一个实施例中，所述待测目标物不带电或带低量电。

在其中一个实施例中，所述纳米颗粒表面不可逆地连接有聚合物长链分子，所述竞争分子不可逆地与所述纳米颗粒连接，或不可逆地与所述聚合物长链分子连接。

在其中一个实施例中，所述聚合物长链分子的分子量为15000至150000。

在其中一个实施例中，所述竞争分子为不可逆地连接于所述纳米颗粒表面的聚合物长链分子。

在其中一个实施例中，所述聚合物长链分子为葡聚糖、木质素、聚乙二醇和聚丙二醇中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述竞争分子与所述待测目标物的分子相同。

在其中一个实施例中，在所述胶体溶液中，所述模拟竞争物的zeta电位的绝对值大于15mV。

在其中一个实施例中，所述信号检测器为场效应晶体管，所述敏感单元为半导体沟道。

一种使用所述生物传感器进行生物检测的方法，包括：

提供所述胶体溶液，所述胶体溶液包括分散剂和分散于所述分散剂中的模拟竞争物；

将所述敏感单元的表面和所述胶体溶液接触，使所述模拟竞争物可逆地捕获于所述敏感单元的表面；以及

将含有所述待测目标物的样液通入所述敏感单元的表面，对所述信号检测器的电信号进行检测。

在其中一个实施例中，所述胶体溶液中所述模拟竞争物的zeta电位的绝对值大于15mV。

在其中一个实施例中，所述生物检测方法还包括提供所述待测目标物的浓度与所述信号传感器输出的电信号的检测标准曲线的步骤，包括：

提供至少三个含有所述待测目标物的标准液，该至少三个标准液中所述待测目标物的浓度已知且不同；