[发明专利]一种用于核酸检测的微流控芯片及其制作方法

说明书

本发明提出一种用于核酸检测的微流控芯片及其制作方法，属于微流控芯片生物传感器技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种用于核酸检测的微流控芯片结构及制作方法的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：盖片设置在基片上，盖片上设置有多条微流道；微流道包括放大芯片微流道和传感芯片微流道，放大芯片微流道包括进液口、出液口、电容耦合微流道和有机半导体微流道；所述传感芯片微流道包括进液口和出液口；所述基片包括基底、电极引线层、绝缘层、微电极层四层；微电极层设置有至少一个放大芯片组件、至少一个传感芯片组件、PAD电极、金属导线和驱动电极；放大芯片组件包括有机半导体膜和第一微电极组；本发明应用于微流控芯片。

技术领域

本发明提出一种用于核酸检测的微流控芯片及其制作方法，属于微流控芯片生物传感器技术领域。

背景技术

核酸检测是病原体诊断的重要依据，目前临床应用较多的一种核酸检测方法是荧光PCR检测法，这种检测方法通常只能检测一种病原体(如病毒、微生物等)，且检测操作复杂、成本高，并且其阳性检出率仅为30％～50％；检出率低主要是由于部分病原体的遗传物质序列同源性极高，导致核酸检测的假阳性较高，因此对病原体核酸检测的特异性和灵敏度要求较高；在核酸检测过程中，每形成一个新的磷酸二酯键，糖-磷酸主链就会释放一个质子，从而使扩增过程伴随着缓冲液pH值的变化，该变化可通过离子敏感的场效应晶体管(ISFET)或者pH敏感的电化学传感器得到量化检测，但这些方法均无法应用于病原体检测，最重要原因是其pH检测灵敏度无法突破Nernstian极限(即59mV pH unit-1)。

近些年有机电化学晶体管(OECT)被广泛应用于无标识生物传感，如多巴胺、肾上腺素、抗坏血酸、三磷酸腺苷等检测，基于OECT的信号放大能力是常规有机晶体管的近百倍，因此将有可能实现超Nernstian极限灵敏度(100mV pH unit-1)的pH值检测，晶体管可以结合微流控技术实现阵列化，将核酸检测各重PCR扩增反应限制在各自的独立空间内，同时能够平行运行上千个PCR反应并避免非特异性扩增，因此将OECT与PCR技术结合可兼顾高特异性与高灵敏度，实现对病原体的检测；但目前针对该领域的研究实属空白，需要具体研究微流控芯片具体的结构，以及相应的制作方法。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种用于核酸检测的微流控芯片结构及制作方法的改进。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于核酸检测的微流控芯片，包括盖片和基片，所述盖片设置在基片上，所述盖片上设置有多条微流道，每条微流道中包括有放大芯片微流道和传感芯片微流道；

所述放大芯片微流道包括进液口、出液口、电容耦合微流道、有机半导体微流道；

所述传感芯片微流道包括进液口和出液口；

所述基片由下到上依次设置有基底、电极导线层、绝缘层、微电极层，在微电极层和有机半导体微流道中均设置有至少一个放大芯片组件、至少一个传感芯片组件、PAD电极、金属导线、驱动电极；

所述驱动电极分别通过绝缘层上设置的通孔及通孔内的电极引线与PAD电极相连，所述PAD电极设置在盖片的外部。

所述放大芯片组件包括有机半导体膜和第一微电极组，所述第一微电极组包括源极、漏极、栅极，所述有机半导体膜设置在源极和漏极的上侧，所述有机半导体膜覆盖源极、漏极的导电延伸端，同时栅极不与源极、漏极、有机半导体膜相连；

所述驱动电极、源极和漏极的导电延伸端浸没在放大芯片微流道内。

所述传感芯片微流道和传感芯片组件的内部均设置有包括控制栅极和浮动栅极，所述控制栅极上沉积有pH敏感材料；所述控制栅极和浮动栅极之间还设置有介电材料，所述介电材料能够实现在控制栅极与介电材料、浮动栅极与介电材料之间形成界面电容；

所述浮动栅极还通过金属导线与栅极连接；