一种基于石墨烯场效应晶体管的手性传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于石墨烯场效应晶体管的手性传感器，其特征在于：所述手性传感器包括衬底，所述衬底上设有沟道层，所述沟道层为功能化的石墨烯薄膜，所述功能化的石墨烯薄膜中间部分修饰有手性识别分子，形成手性识别层；所述功能化石墨烯薄膜的两端设有源电极和漏电极，所述传感器还包括液栅电极。本实用新型专利技术所述的传感器能够快速、准确、灵敏的检测手性化合物，而且可以实时、连续性进行检测。克服了传统检测技术仪器成本高、分析时间长、难以连续监测的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到药物分析化学的
，特别涉及到一种基于石墨烯场效应晶体管的手性传感器。
技术介绍
手性化合物在化学合成、药物、生物医学领域等都有非常重要的应用，例如著名的联邦德国反应停事件，就是由于没有认识手性对α-苯肽茂二酰亚胺的药理活性的影响：左旋体止孕吐，但会导致胎儿畸形。右旋体不仅止孕吐，而且没有致畸作用，因此对于手性药物的合成与手性检测，是至关重要的。对于手性化合物，当外部不存在手性环境时，一对对映体除了光学性质外，其他物理、化学性质完全一样。当外部存在手性环境时，表现出不同的性质，例如手性药物分子的立体构型与受体之间的相互作用等。基于以上性质，目前建立了多种手性检测方法：(1)旋光检测法。旋光仪广泛用于对映体光学纯度的检测，但其需要大量的检测样品，不适于微(痕)量样品的检测分析。并且检测结果受多种因素影响，如温度、溶剂、浓度等。(2)光谱、手性色谱。其基本原理是用手性衍生试剂将被检样品转化为相应的非对映体，然后用进行检测，如核磁共振、气相色谱等检测手性。光谱和手性色谱检测方法为离线检测，无法实现实时、连续化检测。并且检测会改变样品的手性结构，不是“无损检测”。(3)手性传感器。手性传感器可以实现手性的快速、实时连续检测，受到越来越多的关注。手性传感器主要有荧光传感器、电化学传感器、手性质量传感器等。上述传感器存在灵敏度低、操作复杂、仪器成本较高等缺点。场效 应晶体管传感器，特别是基于纳米材料的传感器，操作方便、灵敏度高，被广泛用于生物传感器，在手性检测上，也受到了研究者的青睐。专利201010224140.9专利技术了一种场效应晶体管手性传感器，有源层为具有手性识别与检测功能的量子点薄膜，将手性识别分子化学修饰到量子点上，形成溶胶凝胶的量子点薄膜。但是，量子点合成和修饰涉及到复杂的化学合成工艺，增加了手性传感器的制造成本。专利201010165568.0专利技术了一种基于手性分子修饰的碳纳米管(单壁或多壁)的场效应晶体管手性传感器。碳纳米管根据其导电性能区分，可以分为金属性碳纳米管和半导体性碳纳米管，制备的碳纳米管是二者的混合物，基于混合物的场效应晶体管，其性能必然会受到影响。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种基于石墨烯场效应晶体管的手性传感器，能够快速、准确、灵敏的检测手性化合物，而且可以实时、连续性进行检测。为此，本技术采用以下技术方案：一种基于石墨烯场效应晶体管的手性传感器，所述手性传感器包括衬底，所述衬底上设有沟道层，所述沟道层为功能化的石墨烯薄膜，所述功能化的石墨烯薄膜中间部分修饰有手性识别分子，形成手性识别层；所述功能化石墨烯薄膜的两端设有源电极和漏电极，所述传感器还包括液栅电极。优选的，所述衬底为镀有SiO2的Si片、PET或者PDMS。优选的，所述功能化的石墨烯薄膜为芘类化合物非共价键修饰的石墨烯薄膜。优选的，所述石墨烯薄膜为CVD法生长的石墨烯薄膜、还原氧化的石墨烯微片或者恶剥离法得到的石墨烯微片。优选的，所述手性识别分子包括脱羧酶、冠醚、环糊精、牛血清蛋白或者卵粘蛋白。优选的，所述源电极和漏电极为金属电极，包括Cu、Au、Ti、Al或者Ag。优选的，所述液栅电极采用Ag/AgCl或者铂丝插入被测液体样品作为栅极。本技术采用以上技术方案，以手性识别分子修饰的石墨烯为导电沟道，能够快速、准确、灵敏的检测手性化合物，而且可以实时、连续性进行检测。克服了传统检测技术仪器成本高、分析时间长、难以连续监测的缺点。附图说明图1为本技术基于石墨烯场效应晶体管的手性传感器的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、特征和优点更加的清晰，以下结合附图及实施例，对本技术的具体实施方式做出更为详细的说明，在下面的描述中，阐述了很多具体的细节以便于充分的理解本技术，但是本技术能够以很多不同于描述的其他方式来实施。因此，本技术不受以下公开的具体实施的限制。一种基于石墨烯场效应晶体管的手性传感器，如图1所示，所述手性传感器包括衬底1，所述衬底1上设有沟道层2，所述沟道层2为功能化的石墨烯薄膜，所述功能化的石墨烯薄膜中间部分修饰有手性识别分子，形成手性识别层3；所述功能化石墨烯薄膜的两端设有源电极4和漏电极5，所述传感器还包括液栅电极6。其中，所述衬底为镀有SiO2的Si片、PET或者PDMS。其中，所述功能化的石墨烯薄膜为芘类化合物非共价键修饰的石墨烯薄膜。其中，所述石墨烯薄膜为CVD法生长的石墨烯薄膜、还原氧化的石墨烯微片或者恶剥离法得到的石墨烯微片。其中，所述手性识别分子包括脱羧酶、冠醚、环糊精、牛血清蛋白或者卵粘蛋白。其中，所述源电极和漏电极为金属电极，包括Cu、Au、Ti、Al或者Ag。其中，所述液栅电极采用Ag/AgCl或者铂丝插入被测液体样品作为栅极。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于石墨烯场效应晶体管的手性传感器，其特征在于：所述手性传感器包括衬底，所述衬底上设有沟道层，所述沟道层为功能化的石墨烯薄膜，所述功能化的石墨烯薄膜中间部分修饰有手性识别分子，形成手性识别层；所述功能化石墨烯薄膜的两端设有源电极和漏电极，所述传感器还包括液栅电极。

【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯场效应晶体管的手性传感器，其特征在于：所述手性传感器包括衬底，所述衬底上设有沟道层，所述沟道层为功能化的石墨烯薄膜，所述功能化的石墨烯薄膜中间部分修饰有手性识别分子，形成手性识别层；所述功能化石墨烯薄膜的两端设有源电极和漏电极，所述传感器还包括液栅电极。2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯场效应晶体管的手性传感器，其特征在于：所述衬底为镀有SiO2的Si片、PET或者PDMS。3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯场效应晶体管的手性传感器，其特征在于：所述功能化的石墨烯薄膜为芘类化合物非共价键修饰的石墨烯薄膜。4.根据权利要求1或者3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林本慧，
申请(专利权)人：无锡盈芯半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32