[发明专利]一种用氧化铟锡场效应晶体管测定蛋白质等电点的装置及使用方法

权利要求书

1.一种用氧化铟锡场效应晶体管检测蛋白质等电点的装置的使用方法，其特征在于：所述装置包括氧化铟锡场效应晶体管，所述氧化铟锡场效应晶体管从下至上依次设有衬底、高κ介质层、ITO沟道层，所述ITO沟道层的两端设有源漏电极，中部表面沉积有用于吸附蛋白质的金纳米粒子，所述源漏电极上设有绝缘层；所述氧化铟锡场效应晶体管的上部设有样品腔室，所述样品腔室的顶部设有若干个进样口和单个出样口；

所述的用氧化铟锡场效应晶体管检测蛋白质等电点的装置的使用方法包括以下步骤：

（1）在氧化铟锡场效应晶体管的ITO沟道层表面滴加1pg/mL-1ng/mL的蛋白质溶液，溶解蛋白质的溶剂为pH=7.4的1×PBS磷酸盐缓冲液，滴加体积为50-100μL，然后4℃静置孵育12-24h，孵育结束后，采用pH=7.4的1×PBS磷酸盐缓冲液清洗掉未固定的蛋白质；

（2）电学测试参数设置：以衬底为栅电极，设置固定的栅电压、源漏电压，实时监测沟道电流I_ds随时间的变化曲线；

（3）采用微量进样器通过进样口以10-50μL/s的速度将pH₁=7.4的缓冲溶液注入至样品腔室，测试I_ds作为基线；

（4）当基线稳定后，pH₁=7.4的缓冲溶液停止进样，微量进样器以10-50μL/s的速度依次通入pH由高至低的缓冲溶液，实时检测监测沟道电流I_ds的变化曲线；当通入的缓冲溶液使沟道电流 I_ds出现拐点时，此缓冲溶液的pH即为蛋白质的等电点。

2.如权利要求1所述用氧化铟锡场效应晶体管检测蛋白质等电点的装置的使用方法，其特征在于：所述衬底为重掺硅片，作为氧化铟锡场效应晶体管的栅极。

3.如权利要求1所述用氧化铟锡场效应晶体管检测蛋白质等电点的装置的使用方法，其特征在于：所述高κ介质层为栅介质，具体为HfO₂、HfLaO、 Al₂O₃或SiO₂，由原子层沉积法、磁控溅射或蒸镀制备，高κ介质层的厚度为3-10nm。

4.如权利要求1所述用氧化铟锡场效应晶体管检测蛋白质等电点的装置的使用方法，其特征在于：所述ITO沟道层为磁控溅射、原子层沉积或电子束蒸发制膜工艺生长，其厚度为5-10nm。

5.如权利要求1所述用氧化铟锡场效应晶体管检测蛋白质等电点的装置的使用方法，其特征在于：所述 源漏电极为Ni、Au复合金属层，Ni的厚度1-10nm，Au的厚度为10-50nm。

6.如权利要求1所述用氧化铟锡场效应晶体管检测蛋白质等电点的装置的使用方法，其特征在于：所述绝缘层为SiO₂、SiN_x、PMMA或SU8。

7.如权利要求1所述用氧化铟锡场效应晶体管检测蛋白质等电点的装置的使用方法，其特征在于：所述样品腔室为PDMS制成，采用热键合工艺固定在氧化铟锡场效应晶体管上；样品腔室的尺寸为内部长度1-10mm，内部宽度为1-10mm，内部高度为1-10 mm。

8.如权利要求1所述用氧化铟锡场效应晶体管检测蛋白质等电点的装置的使用方法，其特征在于：样品腔室的进样口通过导管与外部的微量进样器连接。

9.如权利要求1所述的用氧化铟锡场效应晶体管检测蛋白质等电点的装置的使用方法，其特征在于，步骤（4）中pH由高至低的缓冲溶液的pH间隔为0.1。