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生物傳感器及其制備和進行生物傳感的方法與流程

文檔序號:11474057閱讀:544來源:國知局
生物傳感器及其制備和進行生物傳感的方法與流程

本發(fā)明涉及生物檢測領(lǐng)域,具體地,涉及生物傳感器及其制備和進行生物傳感的方法。



背景技術(shù):

生物傳感器是利用生物材料(包括酶、抗體、核酸、細胞、組織等)結(jié)合物理化學(xué)方法對被測物進行檢測的裝置。生物傳感器具有靈敏度高、特異性強、可實現(xiàn)實時檢測等優(yōu)點,在臨床檢驗、環(huán)境監(jiān)測、以及生命科學(xué)研究等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。目前,生物傳感器中對于生物分子的檢測,如基因測序、蛋白質(zhì)檢測等通常以檢測結(jié)果直觀、檢測準確率高的熒光標記檢測為主。隨著生物檢測技術(shù)的發(fā)展,對檢測技術(shù)及相對應(yīng)的生物傳感器(檢測芯片)的需求也不斷提升。微機電系統(tǒng)(mems)技術(shù)的發(fā)展為各種微米級高精度傳感器的實現(xiàn)提供了可能。

然而,目前的生物傳感器及其制備和進行生物傳感的方法,仍有待改進。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明是基于發(fā)明人對于以下事實和問題的發(fā)現(xiàn)和認識作出的:

發(fā)明人發(fā)現(xiàn),目前的生物分子檢測,如基因測序、蛋白質(zhì)檢測等通常以熒光標記檢測為主。這種熒光標記檢測方法存在著檢測試劑成本過高,不利于在醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的普及與推廣等問題。發(fā)明人經(jīng)過深入研究以及大量實驗發(fā)現(xiàn),上述的基因測序是通過對各種堿基進行不同的熒光基團修飾,當(dāng)這些堿基與待測基因片段配對時,熒光基團釋放,通過光學(xué)系統(tǒng)檢測熒光顏色,即可確定堿基種類,最終得到待測基因片段序列;上述的蛋白質(zhì)檢測也是通過熒光標記或同位素標記等技術(shù)對蛋白質(zhì)分子進行標記,最終通過檢測標記基團的信號判斷蛋白質(zhì)種類和結(jié)構(gòu)。由于上述的檢測方法須對各種堿基或待測分子進行不同的熒光標記、染料標記、同位素標記等,致使檢測試劑的成本大幅提高,不利于各種生物分子檢測實驗在醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的普及和推廣。因此,在保證檢測準確率的同時,如果無需對生物分子進行復(fù)雜的熒光標記等處理(無需特殊標記),而實現(xiàn)生物分子的檢測,將大幅降低試劑成本,簡化檢測前處理流程,從而有利于在醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的普及與推廣。

本發(fā)明旨在至少一定程度上緩解或解決上述提及問題中至少一個。

在本發(fā)明的一個方面,本發(fā)明提出了一種生物傳感器,該生物傳感器包括:殼體,所述殼體限定出傳感空間,所述殼體的至少一部分被設(shè)置為能夠使可見光入射至所述殼體內(nèi)部;傳感基板,所述傳感基板設(shè)置在所述殼體中,所述傳感基板上設(shè)置有多個陣列排布的感應(yīng)懸臂,所述感應(yīng)懸臂上具有識別標記物,且所述感應(yīng)懸臂被設(shè)置為能夠被入射至所述殼體內(nèi)部的所述可見光照射;檢測基板,所述檢測基板設(shè)置在所述殼體中且位于所述傳感基板遠離所述可見光的入射方向的一側(cè),所述檢測基板包括多個陣列排布的光檢測組件,所述光檢測組件與所述感應(yīng)懸臂一一對應(yīng)設(shè)置,所述光檢測組件包括光電二極管以及薄膜晶體管,所述光電二極管與所述薄膜晶體管相連。該生物傳感器無需對生物分子進行復(fù)雜的熒光標記等處理,即可實現(xiàn)待測生物分子的檢測,由此,可以大幅降低試劑成本,提高檢測準確率。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,沿著所述可見光入射的方向,所述感應(yīng)懸臂在所述檢測基板上的投影,與所述光電二極管的至少一部分重合;所述識別標記物能夠與樣品中的待測物發(fā)生特異性反應(yīng),所述感應(yīng)懸臂被設(shè)置為能夠在所述待測物與所述識別標記物反應(yīng)后,向所述檢測基板一側(cè)彎曲。由此,可以利用精確度高的光電傳感技術(shù),實現(xiàn)該生物傳感器的檢測性能。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述光電二極管是由非晶硅構(gòu)成的。由此,可以提高檢測基板的靈敏程度。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述光電二極管與所述薄膜晶體管的漏極相連,所述檢測基板進一步包括:多條柵線,所述柵線連接位于同一行或同一列的多個所述薄膜晶體管的柵極;多條源極線,所述源極線連接位于同一行或同一列的多個所述薄膜晶體管的源極;以及公共電極,所述公共電極與所述光電二極管未與所述薄膜晶體管相連的一極相連。由此,可以進一步提高該生物傳感器的性能。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,該生物傳感器進一步包括以下的至少之一:光源,所述光源被設(shè)置為能夠向所述殼體內(nèi)部照射可見光;數(shù)據(jù)分析單元,所述數(shù)據(jù)分析單元與多條所述源極線相連。由此,可以進一步提高該生物傳感器的性能。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述檢測基板進一步包括襯底,所述多個光檢測組件陣列排布在所述襯底上,所述光檢測組件包括:柵極,所述柵極設(shè)置在所述襯底上;有源層,所述有源層設(shè)置在所述柵極遠離所述襯底的一側(cè);源極以及漏極,所述源極以及所述漏極絕緣設(shè)置在所述有源層遠離所述柵極的一側(cè);光電二極管,所述光電二極管設(shè)置在所述漏極遠離所述有源層的一側(cè)且與所述漏極相連;以及公共電極,所述公共電極設(shè)置在所述光電二極管遠離所述漏極的一側(cè)且與所述光電二極管相連。上述光檢測組件中各部分的具體位置,與陣列基板的結(jié)構(gòu)一致。由此,可以利用陣列基板的制備工藝實現(xiàn)制備,從而降低生產(chǎn)成本。

在本發(fā)明的另一方面,本發(fā)明提出了一種制備生物傳感器的方法,該方法包括:提供殼體,所述殼體限定出傳感空間,所述殼體的至少一部分被設(shè)置為能夠使可見光入射至所述殼體內(nèi)部;在所述殼體中設(shè)置傳感基板,所述傳感基板上設(shè)置有多個陣列排布的感應(yīng)懸臂,所述感應(yīng)懸臂上具有識別標記物,且所述感應(yīng)懸臂被設(shè)置為能夠被入射至所述殼體內(nèi)部的所述可見光照射;在所述殼體中設(shè)置檢測基板,所述檢測基板設(shè)置在所述殼體中且位于所述傳感基板遠離所述可見光的入射方向的一側(cè),所述檢測基板包括多個陣列排布的光檢測組件,所述光檢測組件與所述感應(yīng)懸臂一一對應(yīng)設(shè)置,所述光檢測組件包括相連的光電二極管以及薄膜晶體管,所述檢測基板是基于顯示面板的陣列基板制備的。由此,可以簡便的獲得該生物傳感器。該方法制備的生物傳感器,可以具有與前面描述的生物傳感器所具有的相同的特征以及優(yōu)點,總的來說,該方法制備的生物傳感器可以基于陣列基板的制備工藝進行制備,所制備的生物傳感器無需對生物分子進行復(fù)雜的熒光標記等處理,即可實現(xiàn)生物分子的檢測,可以大幅降低試劑成本,提高檢測準確率。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,該方法進一步包括以下步驟的至少之一:設(shè)置光源,所述光源被設(shè)置為能夠向所述殼體內(nèi)部照射可見光;以及設(shè)置數(shù)據(jù)分析單元,所述數(shù)據(jù)分析單元與所述檢測基板中的所述薄膜晶體管相連。由此,可以進一步提高利用該方法制備的生物傳感器的性能。

在本發(fā)明的又一方面,本發(fā)明提出了一種利用前面所述的生物傳感器進行生物傳感的方法,該方法包括:將樣品供給至殼體中;樣品中的待測物與感應(yīng)懸臂上的識別標記物反應(yīng),以便所述感應(yīng)懸臂發(fā)生彎曲;監(jiān)測檢測基板在所述感應(yīng)懸臂發(fā)生彎曲前后的電信號,判斷所述樣品中是否含有所述待測物,以便實現(xiàn)所述生物傳感。由此,可以簡便的利用前面描述的生物傳感器進行生物傳感,無需對生物分子進行復(fù)雜的熒光標記等處理,即可實現(xiàn)生物分子的檢測,可以大幅降低試劑成本,提高檢測準確率。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,判斷所述樣品中是否含有所述待測物,是通過對比所述樣品供給至所述殼體前后,所述檢測基板上的光檢測組件中薄膜晶體管的源極電流的變化而確定的。由此,可以進一步提高利用該方法進行傳感的準確程度,降低響應(yīng)時間。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例生物傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例生物傳感器的外觀結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例生物傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例利用生物傳感器進行生物傳感的部分流程示意圖;

圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例生物傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例生物傳感器的檢測基板結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例生物傳感器的光檢測陣列電路結(jié)構(gòu)示意圖;

圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例制備生物傳感器的方法的流程示意圖;以及

圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例利用生物傳感器進行生物傳感的方法的流程示意圖。

附圖標記說明:

100:殼體;110:蓋板;120:流道壁;200:傳感空間;300:傳感基板;310:感應(yīng)懸臂;311:識別標記物;320:感應(yīng)懸臂投影;400:檢測基板;410:襯底;500:光檢測組件;510:公共電極;600:光電二極管;700:薄膜晶體管;710:柵極;720:有源層;730:源極;740:漏極;751:第一絕緣層;752:第二絕緣層;753:第三絕緣層;754:平坦化層;755:像素電極;800:光源;900:數(shù)據(jù)分析單元。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,僅用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的一個方面,本發(fā)明提出了一種生物傳感器,參考圖1,該生物傳感器包括:殼體100、傳感基板300、檢測基板400。根據(jù)本發(fā)明的實施例,殼體100限定出傳感空間200,殼體100的至少一部分被設(shè)置為能夠使可見光(如圖中箭頭所示)入射至殼體100內(nèi)部。根據(jù)本發(fā)明的實施例,傳感基板300設(shè)置在殼體100中,傳感基板300上設(shè)置有多個陣列排布的感應(yīng)懸臂310,感應(yīng)懸臂310上具有識別標記物311,且感應(yīng)懸臂310被設(shè)置為能夠被入射至殼體100內(nèi)部的可見光照射。根據(jù)本發(fā)明的實施例,檢測基板400設(shè)置在殼體100中且位于傳感基板300遠離可見光的入射方向的一側(cè),檢測基板400包括多個陣列排布的光檢測組件500,光檢測組件500與感應(yīng)懸臂310一一對應(yīng)設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明的實施例,光檢測組件500包括光電二極管600以及薄膜晶體管700,光電二極管600與薄膜晶體管700相連。該生物傳感器無需對生物分子進行復(fù)雜的熒光標記等處理,即可實現(xiàn)待測生物分子的檢測,由此,可以大幅降低試劑成本,提高檢測準確率。

為了方便理解,下面首先對根據(jù)本發(fā)明實施例的生物傳感器的傳感原理進行簡單說明:

樣品進入殼體100后,如樣品中含有待測物,則待測物與感應(yīng)懸臂310上的識別標記物311發(fā)生特異性反應(yīng)而結(jié)合,因此,感應(yīng)懸臂310由于結(jié)合了待測物而發(fā)生彎曲。因此,在待測物與感應(yīng)懸臂310結(jié)合的前后,光檢測組件500處接收到的可見光強度發(fā)生改變,從而影響光電二極管600的光電流。光電二極管600與薄膜晶體管700相連,從而影響薄膜晶體管700輸出的電流信號。由此,可以通過光電轉(zhuǎn)換過程,實現(xiàn)待測物的檢測。由于光電轉(zhuǎn)換的過程,僅需待測物與識別標記物311發(fā)生特異性結(jié)合,即可改變照射至光電二極管600處的光強,因此不涉及熒光標記以及識別過程。由此,可以不依賴熒光標記物,直接監(jiān)控樣品中是否含有待測物。發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn),上述傳感基板300以及檢測基板400,可以簡便地通過對tft-lcd中陣列基板的結(jié)構(gòu)進行改進而獲得。目前tft-lcd制造技術(shù)的精度足以滿足根據(jù)本發(fā)明實施例的生物傳感器的需求,因此,可以基于現(xiàn)有的tft-lcd生產(chǎn)線,實現(xiàn)該生物傳感器的制備,從而可以大幅降低該生物傳感器的生產(chǎn)設(shè)備成本。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,殼體100的具體形狀、材料等均不受特別限制,只要能夠限定出能容納樣品的封閉空間(傳感空間200),并令樣品能夠在傳感空間200中,與感應(yīng)懸臂接觸即可。例如,殼體100可以為一個長方形的殼體,傳感基板300以及檢測基板400設(shè)置在殼體內(nèi)部;或者,參考圖2(生物傳感器外觀結(jié)構(gòu)圖),殼體100可以為能夠在傳感基板300遠離檢測基板400一側(cè)限定出傳感空間200的透明罩,例如,殼體100進一步包括蓋板110以及流道壁120,蓋板110上有進樣口以及出樣口,用于向傳感空間200內(nèi)供給樣品,并實現(xiàn)樣品在傳感空間內(nèi)的流動,從而可以提高傳感的效率以及效果。流道壁120即為該生物傳感器的側(cè)壁,限定出樣品(如液體)在傳感空間200中流動的流道。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,蓋板110或殼體100的頂部可以為透明材料構(gòu)成的,可見光能夠通過蓋板110入射至殼體100內(nèi)部,需要說明的是,蓋板110的具體材料不受特別限制,只需滿足透明并且不與樣品反應(yīng)的條件即可,例如,根據(jù)本發(fā)明的實施例,可以為玻璃、聚合物的至少之一。根據(jù)本發(fā)明的實施例,流道壁120為圍繞生物傳感器的擋墻,用于限定出傳感空間200,需要說明的是,流道壁120的具體材料不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需求進行選擇,例如,可以為氧化硅、氮化硅、聚合物的至少之一。根據(jù)本發(fā)明的實施例,進樣口以及出樣口均為在蓋板110上進行加工的通孔,分別用于樣品的加入與流出。根據(jù)本發(fā)明的實施例,樣品中待測物的具體類型不受特別限制,例如可以是酶、抗原等生物分子的至少之一。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,參考圖3,沿著可見光(如圖中箭頭所示)入射的方向,感應(yīng)懸臂在檢測基板上的投影(感應(yīng)懸臂投影320),與光電二極管600的至少一部分重合。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是,感應(yīng)懸臂投影320與光電二極管600重合的部分,由于可見光被感應(yīng)懸臂310遮擋,從而無法被可見光照射;而感應(yīng)懸臂投影320與光電二極管600重合部分以外的區(qū)域,可見光可以通過,從而可以被可見光照射。根據(jù)本發(fā)明的實施例,感應(yīng)懸臂310上具有識別標記物311,識別標記物311能夠與樣品中的待測物發(fā)生特異性反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的實施例,上述特異性反應(yīng)的具體類型不受特別限制,例如可以是酶與底物、抗原與抗體反應(yīng)的至少之一。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,參考圖4,感應(yīng)懸臂310被設(shè)置為能夠在待測物與識別標記物311反應(yīng)后,向檢測基板400(圖中未示出)一側(cè)彎曲。由此,可以利用精確度高的光電傳感技術(shù),實現(xiàn)該生物傳感器的檢測性能。具體的,光檢測組件500是陣列排布的由薄膜晶體管700控制的光電二極管600組成的,該光電二極管600可以感測照射在其上的可見光強度并轉(zhuǎn)化為電信號,感應(yīng)懸臂310充當(dāng)光電二極管600的遮光板的作用,當(dāng)檢測發(fā)生時,感應(yīng)懸臂310的彎曲程度發(fā)生變化,從而對光電二極管600的遮蔽面積發(fā)生變化,進一步使光電二極管600讀出的電信號產(chǎn)生差異。更具體的,參考圖4中的(a),在待測物與識別標記物311反應(yīng)前,感應(yīng)懸臂310呈未彎曲狀態(tài),可見光照射在除感應(yīng)懸臂投影320(圖中未示出)以外的部分,也就是說,光電二極管600被可見光照射部分的面積為a,此時,光電二極管600受光面積為a,光電二極管600可以記錄下此時的光強度;參考圖4中的(b),在待測物與識別標記物311反應(yīng)后,感應(yīng)懸臂310彎曲程度發(fā)生變化,向光電二極管600的方向彎曲,可見光照射在光電二極管600的面積變?yōu)閎,此時,光電二極管600受光面積為b,光電二極管600可以記錄下此時的光強度。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是,由于感應(yīng)懸臂310發(fā)生彎曲,可見光照射在光電二極管600的面積增大,即光電二極管600受光面積為b大于a,光電二極管600感測照射在其上的可見光光強度也相應(yīng)的增大,光電二極管600將光強的變化轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺x的電信號,進行分析后可以得到檢測結(jié)果。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,參考圖5,檢測基板400進一步包括襯底410,多個光檢測組件500陣列排布在襯底410上,光檢測組件500進一步包括:柵極710、有源層720、源極730、漏極740、光電二極管600以及公共電極510。根據(jù)本發(fā)明的實施例,柵極710設(shè)置在襯底410上,有源層720設(shè)置在柵極710遠離襯底410的一側(cè),源極730以及漏極740絕緣設(shè)置在有源層720遠離柵極710的一側(cè),光電二極管600設(shè)置在漏極740遠離有源層720的一側(cè)且與漏極740相連,公共電極510設(shè)置在光電二極管600遠離漏極730的一側(cè)且與光電二極管600相連。上述光檢測組件500中各部分的具體位置,與陣列基板的結(jié)構(gòu)一致,由此,可以利用陣列基板的制備工藝實現(xiàn)制備,從而降低生產(chǎn)成本。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,光電二極管600可以是由非晶硅材料構(gòu)成的。非晶硅材料對光較為敏感,從而可以保證根據(jù)本發(fā)明實施例的生物傳感器的靈敏度。而非晶硅材料也是制備陣列基板上的薄膜晶體管的常用材料,因此,利用非晶硅材料形成根據(jù)本發(fā)明實施例的光電二極管,有利于利用生產(chǎn)陣列基板的設(shè)備進行生產(chǎn),從而可以進一步節(jié)約設(shè)備成本。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,該生物傳感器進一步包括以下結(jié)構(gòu)的至少之一:第一絕緣層751、第二絕緣層752、第三絕緣層753、像素電極755以及平坦化層754。根據(jù)本發(fā)明的實施例,第一絕緣層751設(shè)置在柵極710上遠離襯底的一側(cè),并且完全覆蓋柵極710,可以使柵極710和其他結(jié)構(gòu)絕緣。第二絕緣層752設(shè)置在源極730以及漏極740上遠離有源層的一側(cè),用于使源極730以及漏極740絕緣。第三絕緣層753設(shè)置在第二絕緣層752以及公共電極510上遠離襯底410的一側(cè),第三絕緣層753可以起到絕緣的作用。根據(jù)本發(fā)明的實施例,第三絕緣層753中設(shè)置有過孔,第三絕緣層753上遠離公共電極510的一側(cè)設(shè)置有像素電極755,并且所設(shè)置的像素電極755可以通過前面描述的過孔與公共電極510進行連接。由此,可以進一步提高該生物傳感器的性能。根據(jù)本發(fā)明的實施例,平坦化層754設(shè)置在像素電極755上遠離第三絕緣層753的一側(cè),起到平坦化以及絕緣的作用。也即是說,根據(jù)本發(fā)明實施例的生物傳感器的傳感基板,可以通過在用于顯示裝置的陣列基板上,設(shè)置光電二極管以及感應(yīng)懸臂而獲得。因此,可以在制備陣列基板的基礎(chǔ)上,加設(shè)光電二極管以及傳感基板獲得,也可以直接購買陣列基板,然后在陣列基板上,增加光電二極管以及傳感基板。因此,根據(jù)本發(fā)明實施例的生物傳感器,可以包括陣列基板的像素電極755、鈍化層(圖中未示出)等結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,為了進一步提高該生物傳感器的傳感效果,該生物傳感器可以進一步包括光源800。光源800被設(shè)置為能夠向殼體100內(nèi)部照射可見光。由于根據(jù)本發(fā)明實施例的生物傳感器是對可見光進行相應(yīng)的,因此,當(dāng)外界光線充足時,可以依靠自然光實現(xiàn)傳感。為了增加光電二極管在未進行傳感時的光電流,也可以通過單獨設(shè)置的光源800,提高可見光入射至殼體100內(nèi)部的光強。由此,可以進一步提高該生物傳感器的性能。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,光電二極管600與薄膜晶體管700的漏極740相連。檢測基板400進一步包括:多條柵線520、多條源極線530以及公共電極510。根據(jù)本發(fā)明的實施例,柵線520連接位于同一行或同一列的多個薄膜晶體管700的柵極710,源極線530連接位于同一行或同一列的多個薄膜晶體管700的源極730,公共電極510與光電二極管600未與薄膜晶體管700相連的一極相連。由此,可以進一步提高該生物傳感器的性能。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,參考圖6,該生物傳感器進一步包括數(shù)據(jù)分析單元900,數(shù)據(jù)分析單元900與多條源極線740相連。根據(jù)本發(fā)明的實施例,檢測基板400中的光檢測組件500呈陣列排布,每個光檢測組件500均為由薄膜晶體管700控制的光電二極管600。根據(jù)本發(fā)明的實施例,光電二極管600的具體類型不受特別限制,例如可以為pin結(jié)光電二極管。根據(jù)本發(fā)明的實施例,光電二極管600下方與薄膜晶體管700的源級730相連,源極線530再將位于同一行或同一列的多個薄膜晶體管700的源極730連接起來。而光電二極管600上方連接相同的公共電壓(vcom電壓)。光電二極管600可將照射在其上的可見光強度變化轉(zhuǎn)化為電荷量變化,該電荷量的變化傳遞至與光電二極管600相連的薄膜晶體管700中,從而影響薄膜晶體管700的源極電流。源極電流的變化通過源極線,傳遞至數(shù)據(jù)分析單元900中,從而可以讀出該電信號的變化,判斷樣品中有無待測物。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,參考圖7,在檢測基板400中,光檢測組件500中的光電二極管600的具體形狀不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需求進行設(shè)計,例如,參考圖7中的(a),可以為圖中所示正六邊形。根據(jù)本發(fā)明的實施例,各個光檢測組件500之間無需緊密排列,留有一定的空隙可以方便樣品在傳感空間200中的流動,只要保證檢測懸臂以及光電二極管之間,具有一定正對面積即可。根據(jù)本發(fā)明的實施例,光檢測組件500的具體尺寸不受特別限制,例如,尺寸可以在幾十至幾百微米之間。根據(jù)本發(fā)明的實施例,參考圖7中的(a)-(c),可以在陣列基板上加設(shè)光電二極管,構(gòu)成如圖7中的(a)所示出的檢測基板,利用能夠?qū)崿F(xiàn)si基材料精密加工的微機電系統(tǒng)(mems)技術(shù),制備如圖7中的(b)所示出的傳感基板,并將檢測基板400與傳感基板300貼合,最終得到如圖7中的(c)所示的結(jié)構(gòu)。所得到的貼合結(jié)構(gòu)中,感應(yīng)懸臂310在檢測基板400上的投影與光電二極管600的至少一部分重合。由此,可以進一步提高該生物傳感器的性能。

綜上所述,該生物傳感器無需對生物分子進行復(fù)雜的熒光標記等處理,即可實現(xiàn)待測生物分子的檢測,由此,可以大幅降低試劑成本,提高檢測準確率。

在本發(fā)明的另一方面,本發(fā)明提出了一種制備生物傳感器的方法,根據(jù)本發(fā)明的實施例,該方法制備的生物傳感器,可以為前面描述的生物傳感器。根據(jù)本發(fā)明的實施例,參考圖8,該方法包括:

s100:提供殼體

在該步驟中,殼體限定出傳感空間,殼體的至少一部分被設(shè)置為能夠使可見光入射至殼體內(nèi)部。根據(jù)本發(fā)明的實施例,該步驟中所提供的殼體可以是前面描述的生物傳感器的殼體,因此與前面描述的殼體具有相同的結(jié)構(gòu)、材料、特征以及優(yōu)點。

s200:設(shè)置傳感基板

在該步驟中,在殼體中設(shè)置傳感基板,傳感基板上設(shè)置有多個陣列排布的感應(yīng)懸臂,感應(yīng)懸臂上具有識別標記物,且感應(yīng)懸臂被設(shè)置為能夠被入射至殼體內(nèi)部的可見光照射。根據(jù)本發(fā)明的實施例,該步驟中所設(shè)置的傳感基板可以是前面描述的傳感基板,因此與前面描述的傳感基板具有相同的結(jié)構(gòu)、材料、特征以及優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,可以利用能夠?qū)崿F(xiàn)si基材料精密加工的微機電系統(tǒng)(mems)技術(shù),制備獲得陣列排布的多個感應(yīng)懸臂,隨后,在每個感應(yīng)懸臂上,設(shè)置特定識別標記物,即可獲得根據(jù)本發(fā)明實施例的傳感基板。

s300:設(shè)置檢測基板

在該步驟中,在殼體中設(shè)置檢測基板,檢測基板設(shè)置在殼體中且位于傳感基板遠離可見光的入射方向的一側(cè),檢測基板包括多個陣列排布的光檢測組件,光檢測組件與感應(yīng)懸臂一一對應(yīng)設(shè)置,光檢測組件包括相連的光電二極管以及薄膜晶體管,檢測基板是基于顯示面板的陣列基板制備的。由此,可以簡便的獲得該生物傳感器。該方法制備的生物傳感器,可以具有與前面描述的生物傳感器所具有的相同的特征以及優(yōu)點,總的來說,該方法制備的生物傳感器可以基于陣列基板的制備工藝進行制備,所制備的生物傳感器無需對生物分子進行復(fù)雜的熒光標記等處理,即可實現(xiàn)生物分子的檢測,可以大幅降低試劑成本,提高檢測準確率。根據(jù)本發(fā)明的實施例,該步驟中所設(shè)置的檢測基板可以是前面描述的檢測基板,因此與前面描述的檢測基板具有相同的結(jié)構(gòu)、材料、特征以及優(yōu)點。

根據(jù)本發(fā)明的實施例,上述制備生物傳感器的方法進一步包括以下步驟的至少之一:

s1:設(shè)置光源

在該步驟中,光源被設(shè)置為能夠向殼體內(nèi)部照射可見光。由此,可以進一步提高該方法制備的生物傳感器的性能。

s2:設(shè)置數(shù)據(jù)分析單元

在該步驟中,將檢測基板中的薄膜晶體管,通過諸如源極線等信號線,連接至數(shù)據(jù)分析單元。由此,可以進一步提高利用該方法制備的生物傳感器的性能。

綜上所述,該方法制備的生物傳感器,可以為前面描述的生物傳感器,因此具有前面描述的生物傳感器全部的特征以及優(yōu)點。該方法制備的生物傳感器無需對生物分子進行復(fù)雜的熒光標記等處理,即可實現(xiàn)待測生物分子的檢測,由此,可以大幅降低試劑成本,提高檢測準確率。

在本發(fā)明的又一方面,本發(fā)明提出了一種利用前面描述的生物傳感器進行生物傳感的方法,參考圖9,該方法包括:

s10:樣品供給

在該步驟中,將樣品供給至殼體中。由此,可以利于下一步驟中,樣品中的待測物與識別標記物反應(yīng)。

s20:待測物與識別標記物反應(yīng)

在該步驟中,樣品中的待測物與感應(yīng)懸臂上的識別標記物反應(yīng),以便感應(yīng)懸臂發(fā)生彎曲。根據(jù)本發(fā)明的實施例,在該步驟中,感應(yīng)懸臂的具體工作原理前面已經(jīng)進行過詳細的描述,在此不再贅述。

s30:監(jiān)測檢測基板

在該步驟中,監(jiān)測檢測基板在感應(yīng)懸臂發(fā)生彎曲前后的電信號,判斷樣品中是否含有待測物,以便實現(xiàn)生物傳感。由此,可以簡便的利用前面描述的生物傳感器進行生物傳感,無需對生物分子進行復(fù)雜的熒光標記等處理,即可實現(xiàn)生物分子的檢測,可以大幅降低試劑成本,提高檢測準確率。根據(jù)本發(fā)明的實施例,判斷樣品中是否含有待測物,是通過對比樣品供給至殼體前后,檢測基板上的光檢測組件中薄膜晶體管的源極電流的變化而確定的。由此,可以進一步提高利用前面所述的生物傳感器進行生物傳感的性能。根據(jù)本發(fā)明的實施例,該步驟中監(jiān)測檢測基板的具體過程前面已經(jīng)進行過詳細的敘述,在此不再贅述。

綜上所述,利用前面描述的生物傳感器進行生物傳感的方法具有以下優(yōu)點的至少之一:光檢測組件中光電傳感器技術(shù)精確度高、檢測準確率高、試劑成本大幅降低、無需進行復(fù)雜的熒光標記等處理。

在本發(fā)明的描述中,術(shù)語“上”、“下”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施例”、“另一個實施例”等的描述意指結(jié)合該實施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。另外,需要說明的是,本說明書中,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。

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