[发明专利]多孔硅荧光生物传感器的检测方法

说明书

本发明是关于一种多孔硅荧光生物传感器的检测方法，其包括：将目标DNA修饰P型单晶硅，将CdSe/ZnS量子点标记的探针DNA与所述的目标DNA发生杂交反应，得到多孔硅荧光生物传感器；通过激发光源，激发设定浓度的目标DNA的多孔硅荧光生物传感器产生荧光，由数字显微镜获得荧光图像，通过荧光图像的灰度值和所述的目标DNA浓度的关系拟合标准曲线；测量待测样品的多孔硅荧光生物传感器的荧光图像的灰度值，根据标准曲线计算待测样品的目标DNA浓度。本发明用于检测DNA的检出限是88pM，检测灵敏度远高于基于折射率变化的多孔硅微腔生物传感器，检测成本低，只需用到数字显微镜和一般的光学器件，而且传统的利用荧光光谱仪检测的方法无法用于生物芯片的检测。

技术领域

本发明涉及一种生物传感器领域，特别是涉及一种多孔硅荧光生物传感器的检测方法。

背景技术

光学生物传感器由于它的简便、快速、准确和选择性强等优点被人们广泛研究。多孔硅作为一种优良的生物材料，可用于制备各类结构的光学生物传感器或生物芯片。

目前多孔硅光学生物传感器的检测机理主要有两类。第一类是对生物反应引起的折射率变化进行检测的，主要方法是基于多孔硅微腔的反射光谱法或角度谱法。第二类是对生物反应引起的荧光变化进行检测，主要方法是基于多孔硅布拉格(Bragg)反射镜或微腔的荧光强度测量法。为了进一步提高多孔硅光学生物传感器的高检测灵敏度，人们引入了半导体胶体量子点。半导体量子点具有宽的激发波长范围和窄的发射波长范围，而且荧光光谱窄而对称，光稳定性强，荧光强度强，量子产量高，尺寸可调，抗光漂泊能力强，荧光寿命长，经过功能化修饰后水溶性量子点(QDs)表现出良好的生物兼容性，可特异性连接生物分子，可进行生物活体标记和检测。在第一类方法中，通过量子点标记生物分子探针，放大了生物反应引起的折射率变化。在第二类方法中，将量子点作为荧光标记物标记生物分子探针。

目前荧光标记比折射率变化的方法灵敏度更高，但是光学生物传感器生物反应引起的荧光变化还是使用荧光光谱仪对其进行检测，价格昂贵。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型的多孔硅荧光生物传感器的检测方法，所要解决的技术问题是使其可以进行快速、并行的低成本检测，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种多孔硅荧光生物传感器的检测方法，其包括：

将目标DNA修饰P型单晶硅，将CdSe/ZnS量子点标记的探针DNA与所述的目标DNA发生杂交反应，得到多孔硅荧光生物传感器；

通过激发光源，激发设定浓度的目标DNA的多孔硅荧光生物传感器产生荧光，由数字显微镜获得荧光图像，通过荧光图像的灰度值和所述的目标DNA浓度的关系拟合标准曲线；

测量待测样品的多孔硅荧光生物传感器的荧光图像的灰度值，根据标准曲线计算待测样品的目标DNA浓度。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的多孔硅荧光生物传感器的检测方法，其中所述的多孔硅荧光生物传感器的制备方法包括：

将P型单晶硅表面制成多孔硅布拉格反射镜，连接目标DNA，得到多孔硅样品；

对CdSe/ZnS量子点进行活化，与氨基修饰的探针DNA偶联，得到量子点探针；

将所述的量子点探针渗透到所述的多孔硅样品，得到多孔硅荧光生物传感器。

优选的，前述的多孔硅荧光生物传感器的检测方法，其中所述的多孔硅布拉格反射镜通过第一电流层和第二电流层交替堆叠而成；

所述的第一电流层和第二电流层的光学厚度满足公式(1)：