[发明专利]一种多频点谐振生物传感器及其制备方法和测试细胞浓度的方法

说明书

本发明涉及一种多频点谐振生物传感器及其制备方法和测试细胞浓度的方法，属于太赫兹技术与生物技术交叉领域。发明提供的多频点谐振生物传感器包括多个基本单元；所述基本单元包括金属层和介质层；所述金属层由一个开口非对称的U型结构和一个长方形天线结构组成；所述金属层包括金属顶层和金属底层，所述金属顶层的材质为金，所述金属底层的材质为钛；所述介质层包括高分子柔性膜。本发明所述传感器能够实现太赫兹波段高灵敏度细胞传感快速、多谐振无标记检测。

技术领域

本发明涉及太赫兹技术与生物技术交叉领域，具体涉及一种太赫兹非双各向异性高阶模Fano共振多频点谐振超构材料无标记生物传感器及其制备方法和测试细胞浓度的方法。

背景技术

太赫兹技术的发展举世瞩目，成为新世纪最为重要的核心技术之一。许多国家把太赫兹技术列为重点研发项目。由于独特的电场响应，太赫兹技术广泛的应用在公共安全、通讯、以及生物医疗等方面。目前检测细胞浓度的方法主要包括标记的荧光检测以及标记流式细胞检测技术，在实际应用中虽然这些具有非常高灵敏度，但是他们的检测成本非常高，而且大部分配合其它化学物质使用，进而会造成一定程度的污染。例如：CCK-8法其检测灵敏度，但是CCK-8价格昂贵，另外，CCK-8试剂的颜色为淡红色，与培养基颜色相近，在实验中容易产生漏加或多加等不正确的操作；还有流式细胞技术，其利用流式细胞仪能够对单一细胞进行定量检测和分析技术，其综合了单克隆抗体及免疫细胞化学技术、激光和电子计算机科学等一系列技术，具有检测速度快，灵敏度高，但是同样不能避免需要标记、成本高、耗时长等问题。目前并没有一种成本低、无需标记的细胞检测方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多频点谐振生物传感器及其制备方法和测试细胞浓度的方法。本发明所述传感器能够实现太赫兹波段高灵敏度细胞传感快速、多谐振无标记检测，且成本低。

本发明提供了一种多频点谐振生物传感器，所述传感器包括多个基本单元；

所述基本单元包括金属层和介质层。

所述金属层由一个开口非对称的U型结构和一个长方形天线结构组成；所述金属层包括金属顶层和金属底层，所述金属顶层的材质为金，所述金属底层的材质为钛。

所述介质层包括聚酰亚胺膜。

优选的是，所述基本单元的个数不小于20×20。

优选的是，所述金属顶层的厚度为150~230 nm，所述金属底层的厚度为15~30 nm。

优选的是，所述介质层的厚度为5~15μm。

优选的是，所述开口非对称的U型结构的内角和外角均为直角。

本发明还提供了上述技术方案所述多频点谐振生物传感器的制备方法，包括以下步骤：

（1）在硅片上旋涂聚酰亚胺膜，得到介质层。

（2）在介质层上旋涂反转光刻胶。

（3）紫外曝光和显影。

（4）蒸镀金属层。

（5）在丙酮溶液中浸泡，剥离去除反转光刻胶与所述反转光刻胶上蒸镀的金属，用异丙醇和去离子水清洗。

（6）剥离硅基底。

本发明还提供了基于上述技术方案所述多频点谐振生物传感器或上述技术方案所述制备方法得到的多频点谐振生物传感器的检测细胞浓度的方法，包括以下步骤：

1）将不同浓度的细胞分别接种在多频点谐振生物传感器上。

2）利用太赫兹时域光谱测试装置测试电场分别沿x方向上和y方向上的透射谱线共振频率的偏移情况。