[发明专利]微阵列芯片、其制备方法及应用

说明书

本发明是一种微阵列芯片、其制备方法及其应用，其包括基板和至少一个检测阵列，检测阵列包括有电极和检测位点，检测位点的材料为多孔性石墨烯和/或多孔性氧化石墨烯，电极和检测位点均设于基板，且电极与检测位点电连接，检测阵列呈有序排列。本发明的微阵列芯片由于在基板上设置有连接检测位点的电极，通过对电极施加或偏正电压或偏负电压，从而促进被检测的目标物向电极方向也就是带有探针的检测位点的石墨烯上聚集，增加检测的灵敏度和下限，且制备方法简易，尤其适用于样本中含量较低的微生物的检测。

技术领域

本发明主要涉及生物化学检测器械领域，特别是涉及一种用于生物化学检 测的微阵列芯片。

背景技术

石墨烯作为一种新型材料，自2004年被首次发现并实验室制备出以来，因 其具有独特的物理或化学特性，被广泛应用于各个领域，在众多的领域中所发 挥的作用越来越大。石墨烯材料在各领域发展的焦点在于，如何充分利用石墨 烯的独特属性，融入到本领域中，解决本领域所面临的一些难题，或者优化本 领域的现有技术方法，提高工作效率。在生物化学领域，石墨烯的介入目前主 要是作为生物传感器而获得一定程度的应用，例如，在石墨烯的表面连接各种 生物分子并进行荧光标记，利用其与目标物的相互作用从而淬灭荧光，实现检 测的目的，当前制备出的各种石墨烯微阵列已经可以可用于检测各类核酸、 DNA、抗原、病毒、肿瘤细胞甚至微生物等。

微阵列芯片或称生物芯片体积小，检测灵敏度高，对样本量等等要求相对 较低，因此发展快速，特别是COVID-19的疫情更是促进了生物芯片或者微阵 列的广泛应用。图11至图13展示了传统的微阵列，以致病微生物的检测为例， 其在微阵列芯片的基板A1上设置有检测位点A11，检测位点A11上固定有抗体 T，当样本中的目标物R靠近或者接触检测位点A11上的抗体T时，抗体T与 目标物R发生交互作用，从而捕获目标物R，然后通过电化学信号或者荧光信 号将检测结果展示出来。

如图11至图13所示，传统微阵列为平面，抗体T平铺于各个检测位点A11 之上，微阵列芯片在进行检测时，如果样本本身所含有的目标物R较少或者说 目标物R的浓度过低等等，可能会导致检测结果出现假阴性等问题，因此，需 要改进现有的阵列检测芯片，从而能够避免出现检测结果不准确或者检测结果 的稳定性不佳等问题。

发明内容

本发明的目的在于改进现有的微阵列芯片，增加微阵列芯片对待检测的目 标物的捕获能力，提升微阵列芯片的检测能力，并且解决在增加和改进微阵列 芯片的检测能力的同时，可以使得其生产成本的增加控制在一定程度，为规模 化生产奠定基础，同时也将微阵列芯片应用到检测致病微生物的含菌量低于正 常标准的情况。

为了解决上述的技术问题，增加微阵列芯片对样本进行检测时，提高检测 的准确率，本发明采用的技术方案之一为，提供一种微阵列芯片，其包括有：

基板；

至少一个检测阵列，其设置于所述基板，并且包括有：

电极，

至少一个检测位点，所述检测位点的材料为多孔性石墨烯和/或多孔性氧化 石墨烯，

识别物，所述识别物设于所述检测位点，所述识别物能够特异性地与样本 中的目标物发生相互作用；

所述检测位点与所述电极电连接；

所述检测阵列呈有序排列。

较佳的，如前述的微阵列芯片，其中，进一步包括有至少一个验证阵列， 所述验证阵列设于所述基板上，所述验证阵列包括有至少一个所述检测位点和 所述识别物。

较佳的，如前述的微阵列芯片，其中，所述目标物为微生物，所述样本中 的所述微生物的含菌量为：10²cells/ml至10⁶cells/ml。

较佳的，如前述的微阵列芯片，其中，所述检测阵列的排列方式为交错排 列。