电子传感器及基于电子传感器的基因探测方法技术
【技术实现步骤摘要】
电子传感器及基于电子传感器的基因探测方法
本专利技术涉及生物检测领域，特别涉及一种电子传感器及基于电子传感器的基因探测方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleicacid，缩写为DNA)测序已成为全世界生物医药研究实验室的常规研究项目。带来这种现象的原因可能是由于测序技术的飞速发展，导致拥有测序设备的成本下降，也可能是由于进行测序所需要的生物化学品和其他必需品成本下降。基于所谓的第一代测序技术进行整体人类基因组测序的成本在2001年至2007年的下降率符合微电子学的摩尔定律。由图可知，下一代大规模并行测序技术在2005年进入应用阶段，导致成本下降率超过了摩尔定律几个数量级，但下降率自2012年以来基本持平。新一轮的技术革命在当时设定的目标是实现仅花费1000美元完成对整个人类基因组进行测序。然而，为了使基因组测序走出科研实验室，并渗透到医疗保健部门，对每个基因组的测序成本应该远远低于1000美元，因此，进一步发展测序技术是绝对必要的。到目前为止，市售的测序技术几乎完全都是基于光学的荧光/化学标记法的。笨重的机器和冗长的操作时...
【技术保护点】
一种电子传感器，包括离子敏感场效应晶体管ISFET，其特征在于，所述ISFET的源极和漏极之间的纳米线沟道上刻蚀形成一个第一凹槽；所述第一凹槽的底部具有以下结构之一或组合：所述第一凹槽的底部开有纳米孔、所述第一凹槽的底部放置有化学分子；其中，所述化学分子用于控制基因的移动。
【技术特征摘要】
1.一种电子传感器，包括离子敏感场效应晶体管ISFET，其特征在于，所述ISFET的源极和漏极之间的纳米线沟道上刻蚀形成一个第一凹槽；所述第一凹槽的底部具有以下结构之一或组合：所述第一凹槽的底部开有纳米孔、所述第一凹槽的底部放置有化学分子；其中，所述化学分子用于控制基因的移动。2.根据权利要求1所述的电子传感器，其特征在于，所述第一凹槽为纳米碗。3.根据权利要求2所述的电子传感器，其特征在于，所述纳米碗底部放置有所述化学分子。4.根据权利要求2所述的电子传感器，其特征在于，所述纳米碗的底部开有纳米孔，所述ISFET的衬底以所述纳米孔为中心开有凹槽。5.根据权利要求4所述的电子传感器，其特征在于，所述纳米孔所在位置放置有化学分子；其中，所述化学分子只允许基因的双链部分从所述纳米孔一边向另一边移动。6.根据权利要求2所述的电子传感器，其特征在于，所述纳米碗的高度和直径小于200纳米；或者，所述纳米碗的容积小于10-17升。7.根据权利要求4所述的电子传感器，其特征在于，所述纳米孔的直径小于10纳米。8.根据权利要求4所述的电子传感器，其特征在于，所述纳米碗的底部在所述纳米孔边缘的厚度小于5纳米。9.根据权利要求2所述的电子传感器，其特征在于，所述纳米碗的内侧壁上涂覆离子敏感膜。10.根据权利要求9所述的电子传感器，其特征在于，所述离子敏感膜的材料为金属或金属氧化物。11.根据权利要求10所述的电子传感器，其特征在于，所述离子敏感膜上结合有机离子基团。12.根据权利要求10所述的电子传感器，其特征在于，所述纳米碗的底部为堆叠结构，依次堆叠有绝缘层、Si介质层和离子敏感膜；所述化学分子放置在所述离子敏感膜上。13.根据权利要求1所述的电子传感器，其特征在于，所述化学分子为Phi29DNAP。14.根据权利要求1所述的电子传感器，其特征在于，所述第一凹槽为漏斗形；所述漏斗形底部开有纳米孔；所述第一凹槽底部在所述纳米孔周围形成尖角knife-edge。15.根据权利要求14所述的电子传感器，其特征在于，所述尖角所在位置放置有化学分子；其中，所述化学分子只允许基因的双链部分从所述纳米孔一边向另一边移动。16.根据权利要求1所述的电子传感器，其特征在于，所述纳米孔的材料为以下任意之一：硅Si、氮化硅SiNx、氧化硅SiO2、金刚石、石墨烯graphene。17.一种基于如权利要求1至16任一项所述的电子传感器的基因探测方法，其特征在于，包含以下步骤：将所述第一凹槽连接上电解质储液池；在所述上电解质储液池中插入参考电极；向所述上电解质储液池内投放待测单链DNA；所述待测单链DNA在所述参考电极的偏置电压作用下，移动到所述第一凹槽...
【专利技术属性】
技术研发人员：张世理，吴东平，章贞，克劳斯·安德斯·尤特，拉尔夫·西艾切，
申请(专利权)人：张世理，吴东平，章贞，克劳斯·安德斯·尤特，拉尔夫·西艾切，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE
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