[发明专利]场效应晶体管型生物传感器件及生物分子检测方法

权利要求书

1.一种场效应晶体管型生物传感器件，其特征在于，包括：

生物传感单元，所述生物传感单元包括沟道区域，所述沟道区域包括半导体沟道层和栅介质层且修饰有固定探针分子，所述固定探针分子在检测过程中始终都固定在沟道区域表面，能够与待检测的溶液中的目标分子直接进行选择性杂交；

加热单元，所述加热单元设置在所述生物传感单元附近，用于进行加热以改变所述生物传感单元处的温度；

温度检测单元，所述温度检测单元用于检测所述生物传感单元处的温度；以及

微流通道模块，所述微流通道模块被制作成后，所述微流通道模块的微流通道与所述生物传感单元的所述沟道区域被对准并贴合，键合所述微流通道模块与所述生物传感单元以形成所述生物传感器件，其中所述微流通道允许所述溶液流过以导入所述生物传感单元，

所述加热单元根据所述温度检测单元所检测的温度值来控制所述传感单元处的温度以加速所述目标分子在所述溶液中的热运动，所述生物传感器件通过被控制的温度来控制所述固定探针分子与所述目标分子的杂交，并且基于所述固定探针分子与目标分子杂交后所述生物传感单元所产生的电学信号来实现对所述目标分子的检测，

当所述目标分子检测完成后，所述加热单元能够将所述生物传感单元处的温度控制为第三温度，以使得杂交后的固定探针分子与目标分子的解链，从而将所述目标分子去除后，实现所述场效应晶体管型生物传感器件的重复利用。

2.如权利要求1所述的场效应晶体管型生物传感器件，其特征在于，所述加热单元能够将所述生物传感单元处的温度控制为第一温度，所述溶液被加热至第一温度，以加速所述目标分子在所述溶液中的热运动，提高所述固定探针分子与所述目标分子之间的捕获概率。

3.如权利要求1所述的场效应晶体管型生物传感器件，其特征在于，当所述目标分子为双链分子时，所述加热单元能够将所述生物传感单元处的温度控制为第二温度，所述溶液被加热至第二温度，以使得所述双链分子进行解链来生成单链分子，所述单链分子与所述固定探针分子进行杂交来实现对所述目标分子的检测。

4.如权利要求1至3中任一项所述的场效应晶体管型生物传感器件，其特征在于，所述栅介质层位于所述半导体沟道层上并且修饰有所述固定探针分子。

5.如权利要求4所述的场效应晶体管型生物传感器件，其特征在于，所述生物传感单元还包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极分别位于所述沟道区域的两侧，用于对所述固定探针分子与目标分子杂交后产生的电学信号进行检测。

6.如权利要求4所述的场效应晶体管型生物传感器件，其特征在于，还包括基底层，

所述生物传感单元位于所述基底层上，

所述加热单元位于所述基底层上并且位于所述生物传感单元的周围，以及

所述温度检测单元位于所述基底层上并且位于所述生物传感单元的周围。

7.如权利要求6所述的场效应晶体管型生物传感器件，其特征在于，所述加热单元与所述温度检测单元设置在第一层，所述生物传感单元设置在第二层，所述第一层与所述第二层分别键合至所述微流通道模块的两侧。