[发明专利]纳米流体生物传感器及其对于快速测量溶液中的生物分子相互作用的应用及方法

权利要求书

1.一种用于检测和测量荧光生物分子(320)的扩散和生物分子相互作用(310，320)的生物传感器(200)；所述生物传感器(200)基本上由基底组成，所述基底具有被设计成位于光学系统(500)前面的上部(201)、下部(202)和侧面；所述生物传感器(200)还包括适用于包含生物分子(320)的溶液(300)的间隔；

其特征在于，所述间隔是纳米狭缝(204)，所述纳米狭缝被限定在所述上部和下部(201，202)之间并且与位于所述侧面上的侧孔(205)连通。

2.根据权利要求1所述的生物传感器(200)，其中纳米狭缝(204)的内壁预先覆盖有诸如生物分子(310)的物质，该物质可以与所述溶液(300)的生物分子(320)生物或化学相互作用。

3.根据前述权利要求中任一项所述的生物传感器(200)，其中所述基底由从下列组成的组中选择的材料制成：硅、玻璃、塑料和氧化物。

4.根据前述权利要求中任一项所述的生物传感器(200)，其中所述侧孔(205)具有100nm²至20nm²的面积，以及所述纳米狭缝(204)具有2nm和1000nm之间的高度、2nm和20mm之间的宽度以及2nm和20mm之间的长度。

5.一种包含多个如前述权利要求中任一项所述的生物传感器(200)的阵列，所述生物传感器(200)固定在共同支撑体(100)上。

6.一种由一个或多个如前述权利要求中任一项所述的生物传感器(200)组成的组件，所述组件包含用于激发和检测的光学装置。

7.根据权利要求6所述的组件，其中所述光学装置是荧光测量单元，所述荧光测量单元包含检测器，所述检测器是诸如检测器阵列(CMOS或CCD)的单光子检测器、雪崩光电二极管(APD)或光电倍增管(PMT)。

8.一种用于检测和测量荧光生物分子(320)的扩散和生物分子相互作用(310，320)的方法，所述方法包括：

a)提供至少一个如权利要求1至4中任一项所述的生物传感器(200)；

b)通过在生物传感器(200)上沉积包含荧光生物分子(320)的含水溶液(300)，从侧孔(205)填充所述生物传感器(200)；

c)放置光学系统(500)，如果与所述含水溶液(300)接触，则所述光学系统(500)受污染过滤器(400)保护；

d)确定荧光生物分子(320)和通过光学检测体积的那些荧光生物分子的存在和扩散动力学，所述光学检测体积能够部分地或者完全限制在所述纳米狭缝(204)内部。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述生物分子(320)是蛋白质、DNA、RNA、抗体、氨基酸、核酸、酶、脂质分子、多糖或病毒。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述含水溶液(300)还可以用作通常与液体浸渍物镜一起使用的液体。