[实用新型]一种探测癌胚抗原的生物传感器

说明书

本实用新型公开了一种探测癌胚抗原的生物传感器，基底上方设置有布拉格反射层，布拉格反射层上方设置有压电膜，压电膜上方设置有上电极层，该敏感层自组装到上电极层有效谐振区，CEA核酸适配体生物敏感层上端探测CEA抗原，布拉格反射层与压电膜之间设置有下电极层，基底内侧设置有交替沉积的低声阻抗、高声阻抗材料，布拉格反射层厚度均为谐振频率四分之一波长，布拉格反射层形成布拉格反射器，保证声波最大程度地被反射到压电膜谐振区内，本实用新型实现了简化工艺流程，降低制备成本，缩短工艺时间，提高生产效率，有较高的品质因素、机电耦合因子与灵敏度，稳定性高，有利于提高生物传感器的灵敏度的功能。

技术领域

本实用新型涉及医学器械技术领域，具体的说是一种探测癌胚抗原的生物传感器。

背景技术

声传感器如石英晶体微天平、表声波传感器和体声波传感器（FBAR）用于临床医学、生物学、食品安全、环境监测等领域，与其他类型传感器相比，体声波传感器具有工作频率高、Q值高、体积小、温度系数低等优点，其中，AlN基体声波传感器能与CMOS工艺能兼容等优点，受到业界的广泛关注，已经商业化的FBAR滤波器也都是基于AlN薄膜的，FBAR传感器原理可以根据Sauerbrey方程来解释，当谐振区质量增加时谐振频率会相应减小，可以通过监测谐振频率的变化来检测物质的质量变化，从而达到FBAR传感器进行质量检测的目的。

癌胚抗原（CEA），是一种广谱性肿瘤标志物，能向人们反映出大肠癌、乳腺癌和肺癌等多种肿瘤的存在，通过检测CEA含量可以作肿瘤的早期判断、病情发展与监测。

目前，市面上流通的传感器普遍加工工艺复杂，制造成本高，压电免疫传感器敏感层自组装技术一般分两步，先在金电极连接巯基，再通过巯基将抗体自组装到金电极上，两步操作使得流程复杂化，传统的传感器稳定性比较低，同时并不具备微型化、单元性等特点。

因此设计一种工艺流程简单，降低成本，简化自组装敏感层步骤，提高生产效率，稳定性高，具有微型化、单元性特性的传感器，正是发明人要解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种探测癌胚抗原的生物传感器，能实现工艺流程简单，降低成本，简化自组装敏感层步骤，提高生产效率，稳定性高，具有微型化、单元性特性的功能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种探测癌胚抗原的生物传感器，其包括布拉格反射层、基底、压电膜、上电极层，CEA核酸适配体生物敏感层，所述基底上方设置有布拉格反射层，所述布拉格反射层上方设置有压电膜，所述压电膜上方设置有上电极层，所述该敏感层自组装到上电极层有效谐振区，所述CEA核酸适配体生物敏感层上端探测CEA抗原，所述布拉格反射层与压电膜之间设置有下电极层，所述基底内侧设置有交替沉积的低声阻抗、高声阻抗材料，所述布拉格反射层厚度均为谐振频率四分之一波长，所述布拉格反射层形成布拉格反射器，保证声波最大程度地被反射到压电膜谐振区内，所述布拉格反射层由低声阻抗材料Ti、高声阻抗材料Mo组成且数量为三对，所述布拉格反射层中Mo-Ti交替生长。

进一步，所述压电膜为氧化锌、氮化铝、锆钛酸铅薄膜，所述薄膜是沿c轴择优取向或c轴倾斜取向的压电薄膜，所述薄膜其厚度为1微米至3微米。

进一步，所述下电极层材料为高声阻抗材料Mo。

进一步，所述上电极层采用光刻、直流沉积Ti/Au金属膜、剥离将上电极图案化。

进一步，所述CEA核酸适配体生物敏感层的安装方式为自组装，所述CEA核酸适配体生物敏感层通过CEA抗体抗原之间的免疫反应俘获靶向生物分子，所述分子式为3’-SH-ATACCAGCTTATTCAATT-5’，所述分子一端通过巯基与金纳米颗粒结合，另一端通过免疫反应识别CEA抗原。

本实用新型的有益效果是：