[发明专利]一种DNA生物传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种DNA生物传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：合成末端带有羧基的单链探针DNA，所述的单链探针DNA与目标检测DNA链实现碱基互补配对；所述的单链探针DNA序列为(SEQ IDNo.1)：5’-COOH-CCC CCC AGT GAT TTTAGAGAG-3’；所述的目标检测DNA链(SEQ ID No.2)为5’-CTC TCT AAA ATC ACT-3’，其序列携带负电荷；

S2：依次利用丙酮、无水乙醇和去离子水超声清洗圆片级可控纳米线阵列场效应晶体管，然后用惰性气体吹干；圆片级可控纳米线阵列场效应晶体管为硅纳米线场效应管，硅纳米线场效应管是(111)型SOI硅片；

S3：在圆片级可控纳米线阵列场效应晶体管的集成芯片传感部位滴加氟化氢(HF)溶液，腐蚀处理，以除去纳米线表面的氧化膜，再用乙醇、去离子水依次冲洗处理；其中，氟化氢(HF)溶液质量浓度为2～5％，腐蚀处理时间为2～10s；

S4：将S3处理后的圆片级可控纳米线阵列场效应晶体管浸泡在硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)的乙醇溶液中过夜；

S5：在单链探针DNA中添加羧基活化试剂N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)活化处理；

S6：清洗浸泡处理后的圆片级可控纳米线阵列场效应晶体管，用惰性气体吹干，并在纳米线表面添加单链探针DNA溶液，常温孵育；

S7：将步骤S6得到的圆片级可控纳米线阵列场效应晶体管清洗后即可得到COOH-DNA/APTES/SiNWs电极，即DNA生物传感器。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中清洗的时间为：丙酮10～30min，无水乙醇10～30min，去离子水10～30min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2所述的纳米线阵列是以15×8叉指结构呈现，且纳米线尺寸大小为50～120nm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S3中乙醇、去离子水冲洗时间均为30～60s；S4中硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)的乙醇溶液的质量浓度为1～5％，其浸泡时间为10～24h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S5中单链探针DNA溶液浓度为10^-7M～10^-5M；N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)溶液浓度为0.2～0.8mM；1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)溶液浓度为0.8～3.2mM，且单链探针DNA与NHS溶液，EDC溶液，磷酸缓冲溶液(PBS)体积配比为4：5：5：6，且溶液活化时间为15～30min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S6中纳米线阵列场效应晶体管清洗所使用试剂为无水乙醇溶液，清洗时间为10～60s，以除去过多残留的APTES溶液，其中孵育温度为25～37℃，孵育时间为2～5h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S7中的清洗试剂为磷酸缓冲溶液(PBS)，其浓度为0.001～1mol/L，以除去未固定上的单链探针DNA。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的制备方法制备而得的一种DNA生物传感器。