[发明专利]基于蜿蜒线形沟道离子敏感场效应晶体管的生物传感器

说明书

技术领域

本发明属于生物传感器领域，具体涉及一种基于蜿蜒线形沟道离子敏感场效应晶体管的生物传感器。

背景技术

生物传感器为一种分析装置，用于侦测类似生物分子等目标分子。目前，生物传感器包括光学和电子传感器两大类。

光学生物传感器包括金属薄膜，其能够与光线相互作用，并在该金属薄膜表面上产生电磁波。该电磁波会在入射光线的一特定角度与一特定波长之下发生，因此高度相关于该金属薄膜的表面。当一生物分子附着在该金属薄膜上时，可产生一可测量的信号。

电子生物传感器包括传统的离子敏感场效应晶体管和纳米线场效应晶体管。电子生物传感器克服光学传感器的缺点，由于本身具有体积小，成本低，以及无须使用标签，实时快速，和多个目标同时检测等优点，电子生物感应器更有利于便携式检测和未来的家庭诊断。

在医学生物检测和化学分析领域，常使用生物化学传感器来量化目标分析物样品中的分子的系统和方法是现代分析测量的基石。快捷低价的检测系统和方法对于许多领域都有非常重要的应用，如生命科学研究、医疗保健、疾病诊断、药物开发、环境监测、食品安全和生物恐怖主义，都需要依靠生物传感器来检测特异性、检测速度和灵敏度。

公开号为CN102841112A的中国专利公开了一种用于侦测特定目标物的生物传感器，所述用于侦测特定目标物的生物传感器包含：一第一电极，其包含一第一电子传导分子；及一第一探针，其包含一第二电子传导分子，其中，所述第一探针配置成用来结合存在溶液中的特定目标物；所述第一电子传导分子与第二电子传导分子不相同；所述第一电子传导分子共价地附着至第一电极；所述第一探针共价地附着至第一电极；所述第一探针共价地附着至第一电子传导分子；所述生物传感器另包含一第一流动通道，其接触于第一电极，且配置成使得包含所述特定目标物的一样本流动通过第一流动通道，并在所述特定目标物结合至第一探针时产生一第一信号。

公开号为CN102460166A的中国专利公开了一种生物传感器，所述生物传感器包括：测量层，其配置为测量与生物样品的反应是否已发生；下部盖，其布置在所述测量层之下并且具有下部突起，所述下部突起在配置为使得测量层的测量区暴露的开窗和上部盖的上部突起之间突出，从而使下部突起与上部突起间隔预定的间隙，并且挤压测量层使得测量层的顶部自开窗向上突出；和上部盖，其布置在测量层之上并且具有开窗和上部突起，所述上部突起配置为在上部突起耦合至下部盖的方向上从开窗的外部突出。

现有技术中公开的生物传感器结构复杂，实用性差，为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种基于蜿蜒线形沟道离子敏感场效应晶体管的生物传感器。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明公开一种基于蜿蜒线形沟道离子敏感场效应晶体管的生物传感器。

本发明是通过以下技术方案实现的：

基于蜿蜒线形沟道离子敏感场效应晶体管的生物传感器，所述生物传感器包括底座、晶体管、导电电极，所述导电电极和晶体管分离设置在所述底座上；所述晶体管包括沟道、源极、漏极、栅极电介质，所述沟道两端分别与所述源极、漏极相连，所述沟道上设有栅极电介质，所述沟道是蜿蜒纳米线沟道。

优选为，所述蜿蜒纳米线沟道宽度在5纳米到50微米之间。

优选为，所述蜿蜒纳米线沟道呈蛇形。

优选为，所述蜿蜒纳米线沟道呈锯齿形。

优选为，所述蜿蜒纳米线沟道呈螺旋形。

优选为，所述沟道的材料是硅、锗、碳、石墨烯中的一种。

优选为，所述沟道的材料是硅锗、砷化镓、磷化砷复合材料中的一种。

优选为，所述栅极电介质上设有探针。

优选为，所述晶体管是离子敏感场效应晶体管。

优选为，所述晶体管是纳米线场效应晶体管。

优选为，所述晶体管是鳍式场效应晶体管。

与现有技术相比，本发明所述基于蜿蜒线形沟道离子敏感场效应晶体管的生物传感器的优越效果在于：所述生物传感器具有体积小，成本低，以及无须使用标签、实时快速对多个目标同时检测，有利于便携式检测和未来的家庭诊断，具推广价值。

附图说明

图1为本发明蛇形蜿蜒线形沟道离子敏感场效应晶体管的生物传感器结构图；

图2为本发明锯齿形蜿蜒线形沟道离子敏感场效应晶体管的生物传感器结构图；

图3为本发明螺旋形蜿蜒线形沟道离子敏感场效应晶体管的生物传感器结构图；

图4为本发明锯齿形蜿蜒纳米线沟道离子敏感场效应晶体管的电子显微镜图；