[发明专利]一种磁标记生物传感器、其制备方法以及检测方法

权利要求书

1.一种磁标记生物传感器，包括用于检测目标分子(5)的磁传感器层(1)，用于防止磁传感器(1)受到腐蚀的保护层(2)，以及用于固定生物探针(4)的生物探针固定层(3)，其特征是：所述的生物探针固定层(3)由导电层(7)，位于导电层(7)表面的绝缘层(8)，以及供电装置构成；所述的绝缘层(8)表面嵌入着多个导电单元(9)，每个导电单元(9)与导电层(7)形成电连接；所述的多个导电单元(9)形成导电单元阵列；当所述的供电装置供电时，经磁标记的生物探针(4)被固定吸附在所述的导电单元阵列表面。

2.根据权利要求1所述的磁标记生物传感器，其特征是：所述的导电单元(9)由导电材料或者软磁性材料构成。

3.根据权利要求2所述的磁标记生物传感器，其特征是：所述的导电材料包括铂、金、钛、钨、钽、铝、铜或者银；所述的软磁性材料包括铁、镍或者钴。

4.根据权利要求1所述的磁标记生物传感器，其特征是：所述的导电单元阵列形成的阵列图形为圆形、方形、长方形或者三角形。

5.根据权利要求1所述的磁标记生物传感器，其特征是：所述的导电单元(9)的直径为10nm～100μm，厚度为5nm～1μm。

6.根据权利要求1所述的磁标记生物传感器，其特征是：所述的导电层(7)是铂、金、钛、钨、钽、铝、铜、银、铁、镍、钴中的一种或者几种构成的薄膜，其厚度优选为5nm～1μm。

7.根据权利要求1所述的磁标记生物传感器，其特征是：所述的绝缘层(8)是Si₃N₄薄膜、SiO₂薄膜、Al₂O₃薄膜、类金刚石薄膜、有机绝缘高分子薄膜，厚度优选为5nm～1μm。

8.根据权利要求1所述的磁标记生物传感器的制备方法，其特征是：包括如下步骤：

步骤1：采用磁控溅射法、热蒸发法、电子束蒸发法或者脉冲激光沉积法制备磁传感器层(1)，然后采用磁控溅射法、热蒸发法、电子束蒸发法或者脉冲激光沉积法在磁传感器层(1)表面制备保护层(2)；

步骤2：采用磁控溅射法、热蒸发法或者电子束蒸发法在保护层(2)表面制备导电层(7)；

步骤3：采用磁控溅射法、热蒸发法、电子束蒸发法或者脉冲激光沉积法在导电层(7)表面制备绝缘层(8)；

步骤4：首先，在绝缘层(8)表面滴加紫外光抗蚀剂构成牺牲层，利用紫外曝光技术在牺牲层上得到阵列图形；或者，

在绝缘层(8)表面滴加电子束抗蚀剂构成牺牲层，利用电子束曝光技术在牺牲层上得到阵列图形；或者，

在绝缘层(8)表面滴加离子束抗蚀剂构成牺牲层，利用离子束曝光技术在牺牲层上得到阵列图形；或者，

在绝缘层(8)表面滴加柔性压印剂构成牺牲层，利用子纳米压痕技术在牺牲层上得到阵列图形；

然后，使用显影或者反应离子刻蚀的方法去除所述的阵列图形位置处的牺牲层；

步骤5：采用化学湿刻法、离子束刻蚀法或者电子束刻蚀法在步骤4得到的结构表面进行刻蚀，使绝缘层(8)表面刻蚀形成凹陷阵列，并且所述的每个凹陷与导电层(7)相连通；

步骤6：采用磁控溅射法、热蒸发法、电子束蒸发法或者脉冲激光沉积法在步骤5得到的结构表面沉积导电薄膜，所述的导电薄膜在每个凹陷位置处形成导电单元(9)，凹陷阵列的整个导电单元(9)形成导电单元阵列；

步骤7：采用去胶剂去除绝缘层(8)表面残余的牺牲层及其上面的导电薄膜。

9.根据权利要求8所述的磁标记生物传感器的制备方法，其特征是：所述的紫外光抗蚀剂包括酚醛清漆类光刻胶和SU-8胶；电子束抗蚀剂包括PMMA、ZEP-520、ma-N2400、EBR-9、PBS和COP；离子束抗蚀剂包括PMMA、ZEP-520、ma-N2400、EBR-9、PBS和COP；柔性压印剂包括PS、PMMA和HSQ。

10.根据权利要求8所述的磁标记生物传感器的制备方法，其特征是：所述的导电薄膜是铂、金、钛、钨、钽、铝、铜、银、铁、镍、钴中的一种或者几种构成的薄膜。