[发明专利]一种新冠病毒抗原的快速高灵敏检测方法

权利要求书

1.一种新冠病毒检测生物传感器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：采用热蒸镀法、磁控溅射法制备FET器件，利用特异性识别新冠病毒抗原的抗体分子对其进行化学修饰得到高灵敏和特异性的新冠病毒检测生物传感器。

2.根据权利要求1所述的新冠病毒检测生物传感器的制备方法，其特征在于：所述的新冠病毒抗原的抗体分子为SARS-CoV-2N蛋白抗体。

3.根据权利要求1所述的新冠病毒检测生物传感器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、FET器件的制备

在p-Si/SiO₂绝缘衬底表面上旋涂一层正性光刻胶，光刻出半导体电极沟道后使用热蒸镀仪蒸发生长下层为Cr层、上层为Au层的Cr/Au源漏电极；在气体氛围为氩气的条件下，利用磁控溅射法在图案化的电极沟道中均匀沉积铟镓锌氧化物薄膜，制得FET器件；

S2、薄膜FET的特异性抗体功能化

(S2.1)在步骤S1中制备好的FET器件表面旋涂PMMA以钝化Cr/Au源漏电极；采用电子束曝光系统暴露出传感区域后，对FET器件先后进行硅烷化、戊二醛功能化处理；

(S2.2)在FET器件的传感区域滴加SARS-CoV-2N蛋白抗体溶液，使得抗体分子通过交联法、共价键合法修饰在铟镓锌氧化物薄膜表面，得到新冠病毒检测生物传感器。

4.根据权利要求1所述的新冠病毒检测生物传感器的制备方法，其特征在于：

(1)在p-Si/SiO₂绝缘衬底表面上旋涂一层正性光刻胶，100～120℃加热5～6分钟后，在掩膜版保护下刻蚀电极沟道；显影液显影后使用热蒸镀仪蒸发生长下层为厚度10～20nm的Cr层、上层为厚度50～60nm的Au层的Cr/Au源漏电极；

(2)通过磁控溅射法在气体氛围为氩气的条件下，使用陶瓷靶在电极中间沉积铟镓锌氧化物，磁控溅射20～30min后得到FET器件；溅射过程中保持气体总压强为0.60～0.70Pa，射频电源功率为40～50W，衬底温度为140～150℃；

(3)在(2)中制备好的FET器件表面旋涂PMMA以钝化Cr/Au源漏电极；采用电子束曝光系统暴露PMMA覆盖的传感区域；

(4)将(3)中暴露出传感区域的器件置于5％的3-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中进行硅烷化，在摇床中孵育40～60min；用乙醇冲洗器件表面，氩气吹干，置于100～110℃烘箱中30～40min使硅烷化更牢固；将器件置于5％的戊二醛磷酸盐缓冲溶液中，在摇床中孵育100～120min，去离子水清洗器件表面，氮气吹干；

(5)在(4)中薄膜FET器件的传感区域滴加10～20μg/mL的SARS-CoV-2N蛋白抗体溶液，置于0～4℃下孵育10～12h进行SARS-CoV-2N蛋白抗体分子修饰，去离子水清洗器件表面，氮气吹干；

(6)将(5)中修饰了SARS-CoV-2N蛋白抗体分子的传感器置于浓度为0.010g/mL的牛血清白蛋白溶液中孵育40～60min，以进行表面钝化；用去离子水将表面钝化的传感器件冲洗干净，氮气吹干之后得到新冠病毒检测生物传感器。

5.一种新冠病毒检测生物传感器，其特征在于：通过权利要求1-4任一项所述的制备方法得到。

6.权利要求5所述的新冠病毒检测生物传感器在检测新冠病毒中的应用，其特征在于：所述的应用为非疾病诊断的目的。

7.使用权利要求5所述的新冠病毒检测生物传感器检测新冠病毒的方法，其特征在于：包括如下步骤：将检测样本加到新冠病毒检测生物传感器上，孵育3～5min后，取出检测样本、用PB缓冲溶液清洗，再加入PB缓冲溶液，在以Ag/AgCl电极为参比电极，在漏极电压、栅极电压一定的条件下记录输出电流与测试时间的关系，计算新冠病毒检测生物传感器的电流响应值，当传感器的传感响应值大于20％时表明检测样本新冠病毒阳性。

8.根据权利要求7所述的检测新冠病毒的方法，其特征在于：漏极电压为0.1～0.3V，栅极电压为0.6～0.8V。