[发明专利]基于谐振式微悬臂梁结构的高灵敏生化传感器

权利要求书

1.一种基于谐振式微悬臂梁结构的高灵敏生化传感器，其特征在于，该生化传感器包括谐振腔、悬臂梁和惠斯特桥式检测电路，其中在该悬臂梁的自由端刻蚀有微柱结构(3)和储液槽(4)，并刻蚀有用于流出生化溶液的漏液孔(5)；该悬臂梁的支撑端连接于该惠斯特桥式检测电路，该惠斯特桥式检测电路由四个U型结构的压阻条(1)、三个输入电极(8、9、10)和两个输出电极(7、11)构成，四个压阻条(1)通过信号传输线(2)连接于输入电极(8、9、10)和输出电极(7、11)。

2.根据权利要求1所述的基于谐振式微悬臂梁结构的高灵敏生化传感器，其特征在于，该生化传感器是通过悬臂梁的频率响应来对生化分子进行高灵敏探测，悬臂梁的表面修饰有对待测分子能够特异性响应的探测单分子层结构(12)，吸附待测分子(13)后改变了悬臂梁的质量，最终导致了悬臂梁的谐振频率变化；利用惠斯特桥式检测电路检测吸附生化分子前后的频率变化，来得到生化分子的质量。

3.根据权利要求1所述的基于谐振式微悬臂梁结构的高灵敏生化传感器，其特征在于，所述储液槽(4)用于局部修饰探测单分子层，减小大面积吸附对悬臂梁弹性常数影响而导致的频率改变。

4.根据权利要求1所述的基于谐振式微悬臂梁结构的高灵敏生化传感器，其特征在于，所述微柱结构(3)用于增大吸附面积，提高检测极限。

5.根据权利要求1所述的基于谐振式微悬臂梁结构的高灵敏生化传感器，其特征在于，所述漏液孔(5)制作于所述储液槽(4)中，用于保证储液槽中吸附反应完成后，废液从通孔中排出，不残留在悬臂梁中。

6.根据权利要求1所述的基于谐振式微悬臂梁结构的高灵敏生化传感器，其特征在于，所述悬臂梁的驱动方式为压电、静电、电磁、热电或光驱动中的任一种或多种。

7.根据权利要求1所述的基于谐振式微悬臂梁结构的高灵敏生化传感器，其特征在于，在该惠斯特桥式检测电路中，输入电极(9)接电源信号，输出电极(7、11)作为输出电极，电输入电极(8、10)接地信号。

8.根据权利要求1所述的基于谐振式微悬臂梁结构的高灵敏生化传感器，其特征在于，所述惠斯特桥式检测电路中的电阻之一是悬臂梁支撑端的U型压阻条(1)，悬臂梁的谐振频率测量是通过惠斯特桥式检测电路完成的，U型压阻条(1)用于提高对电流的束缚能力。

9.根据权利要求1所述的基于谐振式微悬臂梁结构的高灵敏生化传感器，其特征在于，所述惠斯特桥式检测电路中的四个压阻条(1)均为“U”型压阻条，四个压阻条(1)同时进行离子注入形成，最大限度地保证了电阻的一致性，有效提高了测量精度，且每个压阻条(1)的有效阻值大于等于1kΩ。

10.根据权利要求1所述的基于谐振式微悬臂梁结构的高灵敏生化传感器，其特征在于，在所述惠斯特桥式检测电路的传输线之间刻蚀出隔离槽结构，用于减少传输线之间信号的串扰，保证惠斯特桥式检测电路的测量精度。