[发明专利]一种高灵敏度的集成CMOS光学生物芯片

权利要求书

1.一种高灵敏度的集成CMOS光学生物芯片，其特征在于该芯片包括：

（1）一种基于大规模集成电路技术制备的CMOS光电探测器；

（2）固定于CMOS光电探测器表面的目标分子；

（3）可与目标分子发生特异性相互作用的检测分子，实现对目标分子进行识别；所述检测分子含有一引物，引发一种或者多种滚环扩增的复制产物，复制产物仍然连接在检测分子表面；

（4）G-quadruplex-hemin复合结构，通过连接臂固定在滚环扩增的产物上；

（5）在G-quadruplex-hemin催化下，luminol和双氧水发生化学发光，产生光信号，由CMOS光电探测器进行光电转换，实现一种或者多种的目标分子的鉴定。

2.如权利要求1所述的集成CMOS光学生物芯片，其特征在于所述CMOS光电探测器集成了光电转换电路模块、光电流读出电路模块和模数转换电路模块；其中，所述的光电转换电路模块为阵列化的CMOS工艺的光电二极管、CMOS工艺的雪崩光电二极管或者CMOS工艺的光电三极管；所述的光电流读出电路模块为电阻性跨阻抗放大器或者电容性跨阻抗放大器，它将光电流转换为电压信号；所述的模数转换电路模块是将电流读出电路模块产生的电压信号转换为数字信号，便于后续进一步数字化处理。

3.如权利要求1所述的集成CMOS光学生物芯片，其特征在于所述目标分子为核酸、寡核苷酸链或者多核苷酸链。

4.如权利要求3所述的集成CMOS光学生物芯片，其特征在于所述检测分子为核酸、寡核苷酸链或者多核苷酸链，该检测分子有一部分能与所述的目标分子互补配对，另一部分作为引物，产生一种或者多种滚环扩增产物。

5.如权利要求1所述的集成CMOS光学生物芯片，其特征在于所述目标分子为抗原抗体、多肽或者蛋白质。

6.如权利要求5所述的集成CMOS光学生物芯片，其特征在于所述检测分子为抗体抗原或者其他配体，检测分子该与所述的目标分子能特异性相互作用而结合在一起，而且该检测分子修饰有一段引物，以产生一种或多种滚环扩增产物。

7.如权利要求1所述的集成CMOS光学生物芯片，其特征在于所述滚环扩增是线性扩增复制产物。

8.如权利要求1所述的集成CMOS光学生物芯片，其特征在于所述G-quadruplex-hemin是由含多鸟嘌呤（G）核苷酸链分子内形成的quadruplex结构，与hemin复合形成的具有过氧化酶催化功能结构。

9.如权利要求1所述的集成CMOS光学生物芯片，其特征在于所述连接臂是一寡核苷酸链，通过碱基互补配对方法链接到所述的滚环扩增复制的产物中。