[发明专利]用于检测生物分析物的传感器及其检测方法

权利要求书

1.一种用于检测生物分析物的传感器，其包括：

-基板；

-一对端电极，其以相互隔开且相对的关系设置在基板上；和

-非绝缘传感元件，其施加于基板表面，在该对端电极之间并与该对端电极电接触，其中所述传感元件提供端电极之间的传导路径，其中所述传感元件包括氧缺陷型金属氧化物层和生物分析物结合位点，并且其中当通过传感器施加电压时，生成与传感元件的电导变化成比例的电信号，所述电信号对应于生物分析物与生物分析物结合位点的结合。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中所述氧缺陷型金属氧化物层由选自以下的金属氧化物形成：氧化锌(ZnO)、氧化锶钛(STO)、氧化锡和二氧化钛。

3.根据权利要求1或2所述的传感器，其中所述氧缺陷型金属氧化物层的厚度落在约50nm至约200μm的范围内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器，其中通过选自以下的技术将氧缺陷型金属氧化物层施用于基板表面：反应溅射、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、脉冲激光沉积(PLD)和分子束外延(MBE)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器，其中通过物理或化学吸附至氧缺陷型金属氧化物层的中间层，来将生物分析物结合位点锚定至氧缺陷型金属氧化物层。

6.根据权利要求5所述的传感器，其中通过用具有末端官能团的硅烷化剂对氧缺陷型金属氧化物层进行硅烷化而产生中间层，所述末端官能团选自环氧基、硫醇基、氨基、羧基和羟基。

7.根据权利要求6所述的传感器，其中所述硅烷化剂选自(3-缩水甘油氧基丙基)三甲氧基硅烷、(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MTS)、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)和N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-三甲氧基硅烷(AEAPTS)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的传感器，其中所述氧缺陷型金属氧化物层的电导落在约0.08西门子/m²至约0.6西门子/m²的范围内。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的传感器，其中所述生物分析物结合位点是生物分子。

10.根据权利要求9所述的传感器，其中所述生物分子是蛋白、肽、脂肽、蛋白结合碳水化合物或蛋白结合配体。

11.根据权利要求9所述的传感器，其中所述生物分子是捕获蛋白。

12.根据权利要求11所述的传感器，其中所述捕获蛋白是蛋白结合支架、T细胞受体、TCR的结合片段、可变淋巴细胞受体、抗体和/或抗体的结合片段。

13.根据权利要求12所述的传感器，其中所述蛋白结合支架选自：Adnectin、Affilin、亲合体、Affimer分子、Affitin、Alphabody、适体、Anticalins、基于犰狳重复序列蛋白的支架、Atrimer、Avimer、设计锚蛋白重复序列蛋白(DARPin)、Fynomer、抑制剂胱氨酸结(ICK)支架、Kunitz结构域肽、Monobody和/或Nanofitin。

14.根据权利要求12所述的传感器，其中所述抗体的结合片段包括Fab、(Fab')₂、Fab'、单链可变片段(scFv)、二-scFv和三-scFv、单域抗体(sdAb)、双抗体或包含抗体结合结构域的融合蛋白。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的传感器，其中所述生物分析物结合位点结合白介素-6(IL-6)。