[发明专利]生物芯片和使用生物芯片检测生物材料的装置

权利要求书

1.生物芯片，包括：

在基底表面上的金属薄膜，其配置为抑制所述基底的自身荧光；

设置在所述金属薄膜上的间隔物，其具有预定的厚度；

固定在所述间隔物的表面上的多个俘获分子；

所述多个俘获分子的第一部分，其与靶分子特异性结合；

所述多个俘获分子的第二部分，其与检测分子非特异性结合；

第一荧光团层，其包括与所述多个俘获分子的第一部分结合的多个荧 光团；

第二荧光团层，其包括与所述多个俘获分子的第二部分结合的多个荧 光团；

其中所述预定的厚度为根据如下确定的厚度：在从所述第一荧光团层 直接发出的光和从所述第一荧光团层的荧光团发出且被所述金属薄膜反射 的光之间引起相长干涉，且在从所述第二荧光团层直接发出的光和从所述 第二荧光团层的荧光团发出且被所述金属薄膜反射的光之间引起相消干 涉。

2.权利要求1的生物芯片，其中所述基底由聚二甲基硅氧烷、聚甲基 丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、环状烯烃共聚物、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚 苯醚、聚苯乙烯、聚甲醛、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚偏氟乙 烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、氟化乙烯丙烯或全氟烷氧基烷烃形成。

3.权利要求1的生物芯片，其中所述金属薄膜由Au、Ag、Cr、Ni、 Al或者Ti形成。

4.权利要求1的生物芯片，其中所述间隔物由氧化物形成。

5.权利要求1的生物芯片，其中所述间隔物进一步包括聚合物或者自 组装分子单层(SAM)，其中所述聚合物包括聚赖氨酸。

6.权利要求1的生物芯片，其中所述俘获分子通过在所述间隔物表面 上所导致的羧基(-COOH)、硫醇(-SH)、羟基(-OH)、硅烷、胺、或者环氧而 固定。

7.权利要求1的生物芯片，其中所述第一和第二荧光团层的荧光团具 有包括多个荧光颗粒的珠子形状。

8.权利要求1的生物芯片，其中所述荧光团包括Eu³⁺、铂、铝酸锶、 或者硫化锌。

9.用于检测生物材料的装置，包括：

在基底表面上的金属薄膜，其抑制所述基底的自身荧光；

设置在所述金属薄膜上的间隔物，其具有预定的厚度；

固定在所述间隔物的表面上的多个俘获分子；

所述多个俘获分子的第一部分，其与靶分子特异性结合；

所述多个俘获分子的第二部分，其与检测分子非特异性结合；

第一荧光团层，其包括与所述多个俘获分子的第一部分结合的多个荧 光团；

第二荧光团层，其包括与所述多个俘获分子的第二部分结合的多个荧 光团；

光源单元，其配置为向所述基底提供激发光；和

检测单元，其配置为检测通过所述激发光而从第一荧光团层的荧光团 发出的荧光信号，

其中所述预定的厚度为根据如下确定的厚度：在从所述第一荧光团层 直接发出的光和从所述第一荧光团层的荧光团发出且被所述金属薄膜反射 的光之间引起相长干涉，且在从所述第二荧光团层直接发出的光和从所述 第二荧光团层的荧光团发出且被所述金属薄膜反射的光之间引起相消干 涉。

10.权利要求9的用于检测生物材料的装置，其中从所述第一荧光团层 的荧光团发出的荧光信号通过所述激发光激发并且通过与从所述金属薄膜 反射的光的干涉而增强。

11.权利要求9的用于检测生物材料的装置，其中所述光源单元发射脉 冲形式的激发光。

12.权利要求11的用于检测生物材料的装置，其中所述荧光团具有比 所述激发光的脉冲宽度长的荧光寿命。

13.权利要求9的用于检测生物材料的装置，其中所述检测单元通过时 间分辨荧光测量法检测从所述荧光团发出的荧光信号。