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原文传递一种硅纳米线场效应葡萄糖传感器及其制备方法

专利名称：	一种硅纳米线场效应葡萄糖传感器及其制备方法
摘要：	本发明属于葡萄糖生物传感器技术领域，公开了一种硅纳米线场效应葡萄糖传感器及其制备方法。该葡萄糖传感器采用与CMOS工艺兼容的硅纳米线场效应传感器，在硅纳米线表面功能化混合自组装催化层，通过将3‑氨基丙基三甲氧基硅烷与聚乙二醇混合溶液修饰硅纳米线场效应传感器形成胺基封端，再将葡萄糖氧化酶固定在硅纳米线表面，调控探针分子葡萄糖氧化酶的修饰密度，显著改变了高离子强度溶液的介电特性增加德拜长度，使葡萄糖发生酶促反应从而检测到有效电荷，改善传感器的灵敏度。该葡萄糖传感器具有易于小型化、免标记、商业化和大规模应用以及大规模生产等优点。
专利类型：	发明专利
申请人：	有研(广东)新材料技术研究院;有研工程技术研究院有限公司
发明人：	魏千惠;魏峰;李港荣;朱艳
专利状态：	有效
申请日期：	2022-12-06T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-03T00:00:00+0800
申请号：	CN202211555174.5
公开号：	CN115561295A
代理机构：	广州正明知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	成姗
分类号：	G01N27/414;H01L29/06;H01L29/66;H01L29/772;G;H;G01;H01;G01N;H01L;G01N27;H01L29;G01N27/414;H01L29/06;H01L29/66;H01L29/772
申请人地址：	528000 广东省佛山市禅城区华宝南路13号七座二十层1-1室;
主权项：	1.一种硅纳米线场效应葡萄糖传感器，其特征在于，所述葡萄糖传感器采用与CMOS兼容的硅纳米线场效应管传感器，并在硅纳米线表面修饰有混合自组装催化层，所述混合自组装催化层中采用聚乙二醇与葡萄糖氧化酶间隔修饰，当目标葡萄糖分子存在时发生酶促反应从而检测电荷。 2.根据权利要求1所述的一种硅纳米线场效应葡萄糖传感器，其特征在于，所述混合自组装催化层为3-氨基丙基三甲氧基硅烷与聚乙二醇混合溶液修饰硅纳米线表面形成胺基封端，并以戊二醛将葡萄糖氧化酶固定在硅纳米线表面形成胺醛基封端。 3.权利要求2所述的一种硅纳米线场效应葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、对硅纳米线表面预处理使其表面羟基化； S2、将步骤S1所得表面被羟基封端的硅纳米线浸泡在含有3-氨基丙基三甲氧基硅烷和聚乙二醇的混合乙醇溶液中孵育，清洗后干燥，使硅纳米线表面形成胺基封端，然后在戊二醛溶液中孵育，使硅纳米线表面形成胺醛基封端； S3、将步骤S2所得传感器用葡萄糖氧化酶溶液孵育过夜，清洗后干燥处理； S4、将步骤S3所得传感器用牛血清蛋白溶液孵育进行封端。 4.根据权利要求3所述的一种硅纳米线场效应葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，步骤S1所述预处理包括使用丙酮、无水乙醇清洗硅纳米线表面，去除杂质，然后使用氧等离子体清洗硅纳米线表面，使其表面羟基化。 5.根据权利要求3所述的一种硅纳米线场效应葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述3-氨基丙基三甲氧基硅烷与聚乙二醇的比例为10:1-1:10。 6.根据权利要求5所述的一种硅纳米线场效应葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，所述3-氨基丙基三甲氧基硅烷溶液浓度为0.01 mmol/L-1 mmol/L，聚乙二醇溶液浓度为0.01 mmol/L-3 mmol/L，聚乙二醇分子量为1KDa-30KDa。 7.根据权利要求3所述的一种硅纳米线场效应葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述戊二醛溶液浓度为0.5％-10%。 8.根据权利要求3所述的一种硅纳米线场效应葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，步骤S3所述葡萄糖氧化酶溶液浓度为0.1 μg/mL-10 mg/mL。 9.根据权利要求3所述的一种硅纳米线场效应葡萄糖传感器的制备方法，其特征在于，步骤S4所述牛血清蛋白溶液浓度为0.01-20 mg/mL。