[发明专利]一种可变电容式微纳米生物检测芯片及其加工方法

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种可变电容式微纳米生物检测芯片及其加工方法该芯片可用于临床生物样本快速检测与诊断。

背景技术

目前临床诊断中对抗原、抗体、小分子物质的检测主要以胶乳增强免疫比浊法、化学发光法、免疫荧光法、胶体金法等方法为主，均以光学原理为基础，光学仪器的分析精密度为≤5％，检测范围从0.001-3.500Abs，存在精密度一般，检验范围较窄的情况。而细菌检测临床以培养为主，存在操作麻烦、检测周期长、漏检率高等问题。病毒检验一般是以PCR扩增的方式进行检测，检测过程麻烦，需要专门的PCR实验室，检验周期长。DNA或片段目前的检测方式主要为基因测序，代价高，成本昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种可变电容式微纳米生物检测芯片及其加工方法，该芯片可用于蛋白质、细菌、病毒、DNA或片段、其它小分子有特异性结合物质的快速检测。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种可变电容式微纳米生物检测芯片，其特点在于，包括

一极板一，所述极板一上设有若干个检测孔，所述检测孔底部通过一层弹性绝缘薄膜封底，被封底的检测孔内自底部覆有一层导体或半导体镀膜；位于所述检测孔底部的导体或半导体镀膜上表面固化有可发生特异性结合的物质；

一极板二，所述极板二的上表面覆有一层与极板一检测孔面积相匹配的导体或半导体镀膜。

进一步，所述极板一的上表面和极板二上的上表面均设有与对应导体或半导体镀膜连接的测量触点。

进一步，所述的检测孔底部弹性绝缘薄膜厚度为10nm-100μm。

进一步，所述的检测孔底部的导体或半导体镀膜厚度为10nm-5000nm。

进一步，所述检测孔的个数为1个或2个或2个以上；所述检测孔的直径为50μm-2cm。

进一步，所述检测孔底部及内壁均覆有导体或半导体镀膜，所述检测孔底部的导体或半导体镀膜与弹性绝缘薄膜结合为一体式柔性可变形薄膜。

一种可变电容式微纳米生物检测芯片检测器，其特点在于，包括如上所述的极板一和极板二，所述检测器还包括一用于可拆卸固定极板一和极板二的支架或固定座，以及一连接极板一和极板二测量触电的检测仪，所述检测仪用于检测极板一和极板二间的电容值。

进一步，所述极板一和极板二间的介电介质为气体，所述极板一和极板二的导体或半导体镀膜间距为10nm-5mm。

一种生物样本定性或定量检测方法，其特点在于，将可发生特异性结合的物质通过化学或物理手段固化在权利要求1所述的极板一上，当被检测样品通过检测孔时，若被检测样品中含有与极板一上固化的物质发生特异性结合的成分时，则两种物质发生特异性结合，产生收缩力，极板一薄膜收缩，通过极板一、极板二间的电容值来判定待测样品中是否还有特定成分及特定成分的含量多少。

一种可变电容式微纳米生物检测芯片的加工方法，其特点在于，包括如下步骤：

一、极板一加工

A1：以绝缘或半导体基材为极板一，通过化学气相沉积法，在基材的上下表面同时生长弹性绝缘薄膜；

A2：首先在弹性绝缘薄膜上蚀刻出若干检测孔，裸漏出基材，然后再蚀刻掉检测孔下的基材至基材下表面的弹性绝缘薄膜；

A3：在检测孔内镀上相应的导体或半导体材料；并保证极板一测量触点可以从该导体或半导体镀膜中连续延伸出来；

A4：在位于检测孔底部的导体或半导体镀膜上表面进行生物活性化处理，固化可与后续检测物质发生特异性结合的物质；极板一加工完成；

二、极板二加工

B1：以绝缘基材为极板二，在极板二基材的上表面镀上一层与极板一检测孔面积相匹配的导体或半导体镀膜区域；极板二加工完成。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明是以被检测物的特异性结合为基础，以力学形变带动微电容的变化为原理，通过测定检测器电容的变化，定量或定性测定样本中的被测物，理论测量范围从0.0001pF—9.9999F，测量精度为0.1％，具有很高的测试线性范围和测量精度。

附图说明

图1为本发明芯片极板一结构示意图。

图2是本发明芯片极板二结构示意图。

图3为极板一的分解示意图。

图4为极板二加工示意图。

图5为本发明极板一加工流程图。

图6是本发明实施例5试验结果。

图中附图标记：

11、极板一；