[发明专利]一种基于DNA纳米机器修饰场效应晶体管传感器界面的方法

权利要求书

1.一种基于DNA纳米机器修饰场效应晶体管传感器界面的方法，其特征在于，将DNA纳米机器修饰在场效应晶体管的导电沟道界面，通过外界作用驱动所述DNA纳米机器发生构型变化，实现待测物的超灵敏检测。

2.根据权利要求1所述的一种基于DNA纳米机器修饰场效应晶体管传感器界面的方法，其特征在于，具体方法为，

加工制备导电沟道裸露在外的场效应晶体管，并设计具备不同靶向位点及驱动方式的DNA纳米机器，所述DNA纳米机器由一个刚性底座及一个柔性链段组成；

将DNA纳米机器修饰在场效应晶体管的导电沟道表面，加入含有待测物的溶液，并利用外界作用驱动DNA纳米机器发生构型变化，从而通过检测场效应晶体管电流，实现待测物的高灵敏度化学及生物检测。

3.根据权利要求2所述的一种基于DNA纳米机器修饰场效应晶体管传感器界面的方法，其特征在于，所述柔性链段为刚性底座延伸出的具有靶向性位点的单链DNA，柔性链段的长度及数目根据待测物确定，所述靶向性位点为DNA适配体、抗体或与待测物分子间发生选择性化学反应的基团。

4.根据权利要求2所述的一种基于DNA纳米机器修饰场效应晶体管传感器界面的方法，其特征在于，所述刚性底座的底部加入化学修饰基团，所述化学修饰基团为氨基、巯基、叠氮、羧基或具有共轭结构的基团，所述具有共轭结构的基团为芘、苝或酞菁。

5.根据权利要求2所述的一种基于DNA纳米机器修饰场效应晶体管传感器界面的方法，其特征在于，所述DNA纳米机器是通过加热退火方法合成，加热温度为85～95℃，加热时间为3～10分钟，随后在1～10分钟内匀速降温至10～20℃。

6.根据权利要求2所述的一种基于DNA纳米机器修饰场效应晶体管传感器界面的方法，其特征在于，通过光刻、电子束曝光、聚焦离子束沉积、真空镀膜或等离子体刻蚀技术，加工制备导电沟道裸露在外的场效应晶体管。

7.根据权利要求6所述的一种基于DNA纳米机器修饰场效应晶体管传感器界面的方法，其特征在于，所述导电沟道为二维导电材料或无机物半导体材料。

8.根据权利要求2所述的一种基于DNA纳米机器修饰场效应晶体管传感器界面的方法，其特征在于，所述DNA纳米机器修饰在场效应晶体管的导电沟道表面的方法为，通过DNA纳米机器的刚性底座伸出的化学基团与场效应晶体管导电沟道表面发生缩合反应、偶联反应、π-π作用或氢键作用。

9.根据权利要求2所述的一种基于DNA纳米机器修饰场效应晶体管传感器界面的方法，其特征在于，在场效应晶体管上制造液体槽或微流控通道，使待测物溶液能够接触导电沟道的表面；

所述待测物为有机小分子、有机离子、金属离子、水溶性高分子、细胞、外泌体、DNA、蛋白质或RNA中的一种，检测浓度范围为5×10^-18～5×10^-4mol/L。

10.根据权利要求2所述的一种基于DNA纳米机器修饰场效应晶体管传感器界面的方法，其特征在于，所述外界作用驱动DNA纳米机器发生构型变化，具体为通过电场、温度、离子或链交换反应，使待测物贴近场效应传感器的导电沟道表面，从而实现高灵敏度化学或生物分子检测。