[发明专利]一种基于场效应晶体管的核酸微损伤检测方法和生物传感器

权利要求书

1.一种核酸损伤检测方法，其特征在于，所述检测方法采用基于场效应晶体管的生物传感器进行核酸损伤检测，所述检测方法包括如下步骤：将存储有溶液的储液池固定在负载有核酸分子的场效应晶体管上，检测时向储液池中加入能够损伤核酸的物质，使其与场效应晶体管中的核酸分子相作用，引发核酸分子构型发生变化，进而引起场效应晶体管的电流变化；

所述储液池中的溶液为核酸分子损伤检测提供液体环境；

所述核酸分子通过共价结合、物理吸附和/或化学吸附作用固定在场效应晶体管中；

所述能够损伤核酸的物质为内源性代谢物、环境中的致癌物质或具有基因毒性的化疗药物基因毒性药物；

在场效应晶体管中设置由金纳米颗粒形成的核酸分子连接位点层，所述储液池设置在所述场效应晶体管的半导体层之上，所述储液池具有侧壁和由侧壁围成的顶面和底面，所述底面由核酸分子连接位点层封闭，所述顶面不封口。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述核酸分子为单链DNA、双链DNA、单链RNA或双链RNA。

3. 根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，所述核酸分子的长度至少为2bp。

4.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，所述损伤为微损伤。

5.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，所述侧壁的材质为PDMS。

6.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，所述场效应晶体管还包括栅极、源电极、漏电极和绝缘层。

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述场效应晶体管选自底栅底接触、底栅顶接触、顶栅顶接触和顶栅底接触四种结构中的任意一种。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，当所述场效应晶体管为底栅顶接触结构或顶栅顶接触结构时，所述储液池设置在具有核酸分子连接位点层的半导体层之上；所述场效应晶体管的导电沟道位于靠近栅极的电介质的半导体层内，其中源电极和漏电极呈对称设置在所述具有由金纳米颗粒形成的核酸分子连接位点层的半导体层表面。

9.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，当所述场效应晶体管为底栅底接触结构或顶栅底接触结构时，所述储液池设置在具有由金纳米颗粒形成的核酸分子连接位点层的半导体层上，所述源电极和漏电极对称设置在半导体层之下。

10.根据权利要求1-2任一项所述的检测方法，其特征在于，所述核酸分子损伤检测时，将场效应晶体管置于恒定栅压、恒定源电压和恒定漏电压条件下进行检测。

11. 根据权利要求10所述的检测方法，其特征在于，所述栅压为-4～-0.1 V；

和/或，所述源电压和漏电压均为-1.5～-0.1 V。

12.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述能够损伤核酸的物质为铂类药物。

13.一种基于场效应晶体管的生物传感器，其特征在于，所述基于场效应晶体管的生物传感器具有底栅顶接触结构，该生物传感器包括：由下至上依次为栅极、绝缘层、半导体层、源电极、漏电极、电极保护层和微型储液池，源电极和漏电极设置在半导体层的表面，半导体层的表面固定金纳米颗粒，由金纳米颗粒形成核酸分子连接位点层，金纳米颗粒与核酸分子连接；所述基于场效应晶体管的生物传感器用于权利要求1-12任一项所述核酸损伤检测方法。

14.权利要求13所述生物传感器在核酸损伤检测中的应用。