一种生物电子芯片及其制作方法技术

本申请提供了一种生物电子芯片及其制作方法，涉及生物检测技术领域。首先基于衬底的一侧制作包含栅电极层的芯片本体，然后基于栅电极层远离衬底的一侧制作缓冲层，再基于缓冲层远离衬底的一侧制作偶联分子层；其中，偶联分子层包括第一酶联分子，最后沿偶联分子层的表面偶联经预处理后的生物分子层，以制作生物电子芯片，其中，经预处理后的生物分子层包括第二酶联分子，第一酶联分子与第二酶联分子之间能够进行可逆反应。本申请提供了一种生物电子芯片及其制作方法具有提升了生物电子芯片的使用寿命，降低了使用成本的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种生物电子芯片及其制作方法
本申请涉及生物检测领域，具体而言，涉及一种生物电子芯片及其制作方法。
技术介绍
新一代的“生物-电子芯片”，通过将特定的酶、抗体分子等，用化学、物理耦合作用实现与晶体管特定区域的结合，利用生物分子与酶之间的化学反应，产生的界面电动势、界面电容或界面张力等的变化，将其变化通过下层的晶体管直接转换成电信号，从而完成生物化学反应的定性表征与定量测试。目前的生物传感器芯片的制造，一般是基于普通场效应管，使用化学偶联法如硫醇金吸附法、硅烷偶联剂偶联法等，对栅极进行生物敏感分子的偶联工艺。但是，通过该类方法生产出的生物传感器芯片存在敏感生物分子层测试失效后，器件无法回收的弊端。即目前生产的生物传感器芯片的使用次数有限，无法达到多次循环使用的效果，其使用成本相对较高。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种生物电子芯片制作方法，以解决现有技术中生物传感器使用成本相对较高的问题。本申请的另一目的在于提供一种生物电子芯片，以解决现有技术中生物传感器使用成本相对较高的问题。为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种生物电子芯片制作方法，所述方法包括：基于衬底的一侧制作包含栅电极层的芯片本体；基于所述栅电极层远离所述衬底的一侧制作缓冲层；基于所述缓冲层远离所述衬底的一侧制作偶联分子层；其中，所述偶联分子层包括第一酶联分子；沿所述偶联分子层的表面偶联经预处理后的生物分子层，以制作生物电子芯片，其中，所述经预处理后的生物分子层包括第二酶联分子，所述第一酶联分子与所述第二酶联分子之间能够进行可逆反应。进一步地，所述第一酶联分子与所述第二酶联分子之间能够进行光可逆反应；所述第一酶联分子包括香豆素、甲基香豆素以及螺吡喃中任意一种。进一步地，所述第一酶联分子与所述第二酶联分子之间进行热可逆反应；所述第一酶联分子包括TEMPO与水杨醛类席夫碱中任意一种。进一步地，在所述基于所述缓冲层远离所述衬底的一侧制作偶联分子层的步骤之前，所述方法还包括：对所述缓冲层进行活化处理。进一步地，所述基于所述缓冲层远离所述衬底的一侧制作偶联分子层的步骤包括：对所述缓冲层远离所述衬底的一侧进行羟基化、氨基化或羧基化处理；将处理后的所述缓冲层与所述第一酶联分子进行偶联，以制作所述偶联分子层。进一步地，所述沿所述偶联分子层的表面偶联经预处理后的生物分子层，以制作生物电子芯片的步骤包括：对目标生物分子对应进行羟基化、氨基化或羧基化处理；将处理后的所述目标生物分子与所述第二酶联分子进行偶联，以制作预处理后的生物分子层；将所述预处理后的生物分子层配置为溶液，并将所述偶联分子层浸泡于所述溶液中，以在所述偶联分子层的表面偶联经预处理后的生物分子层。第二方面，本专利技术实施例提供了一种生物电子芯片，所述电子芯片包括：芯片本体，其中，所述芯片本体包括栅电极层；与所述栅电极层连接的缓冲层；与所述缓冲层连接的偶联分子层，且所述偶联分子层包括第一酶联分子；与所述偶联分子层连接的生物分子层，所述生物分子层包括第二酶联分子，且所述第一酶联分子与所述第二酶联分子之间能够进行可逆反应。进一步地，所述芯片本体包括衬底、源区、漏区、源电极、漏电极、栅极介质层、栅电极层以及钝化层，其中，所述源区与所述漏区分别设置于所述衬底的两侧，所述栅极介质层与所述衬底连接，且所述栅极介质层分别与所述源区、所述漏区连接，所述栅电极层与所述栅电极层连接，所述源电极与所述源区连接，所述漏电极与所述漏区连接，所述钝化层填充于所述源电极与所述栅极介质层，及所述漏电极与所述栅极介质层之间。进一步地，所述芯片本体包括衬底、缓冲层、高纯层、异质结层、连接层、栅电极、源电极以及漏电极层，所述衬底、所述缓冲层、所述高纯层、所述异质结层、所述连接层以及所述栅电极逐层连接，所述源电极与所述漏电极分别连接于所述异质结层、所述连接层的两侧，且所述源电极、所述漏电极与所述高纯层连接。相对于现有技术，本申请具有以下有益效果：本专利技术实施例提供了一种生物电子芯片及其制作方法，首先基于衬底的一侧制作包含栅电极层的芯片本体，然后基于栅电极层远离衬底的一侧制作缓冲层，再基于缓冲层远离衬底的一侧制作偶联分子层；其中，偶联分子层包括第一酶联分子，最后沿偶联分子层的表面偶联经预处理后的生物分子层，以制作生物电子芯片，其中，经预处理后的生物分子层包括第二酶联分子，第一酶联分子与第二酶联分子之间能够进行可逆反应。由于本申请提供的生物电子芯片，能够在芯片本体上偶联第一酶联分子与第二酶联分子，因此在使用过程中，利用第一酶联分子与第二酶联分子之间的可逆反应，实现在利用生物电子芯片进行检测的过程中，能够重复使用生物电子芯片，因此提升了生物电子芯片的使用寿命，降低了使用成本。为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。图1为本申请实施例提供的一种生物电子芯片制作方法的示例性流程图。图2为本申请实施例提供的另一种生物电子芯片制作方法的示例性流程图。图3为本申请实施例提供的图1中S106的子步骤的示例性流程图。图4为本申请实施例提供的图1中S108的子步骤的示例性流程图。图5为本申请实施例提供的生物电子芯片进行可逆反应的示意图。图6为本申请实施例提供的芯片本体的结构示意图。图中：110-芯片本体；111-栅电极。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物电子芯片制作方法，其特征在于，所述方法包括：/n基于衬底的一侧制作包含栅电极层的芯片本体；/n基于所述栅电极层远离所述衬底的一侧制作缓冲层；/n基于所述缓冲层远离所述衬底的一侧制作偶联分子层；其中，所述偶联分子层包括第一酶联分子；/n沿所述偶联分子层的表面偶联经预处理后的生物分子层，以制作生物电子芯片，其中，所述经预处理后的生物分子层包括第二酶联分子，所述第一酶联分子与所述第二酶联分子之间能够进行可逆反应。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物电子芯片制作方法，其特征在于，所述方法包括：
基于衬底的一侧制作包含栅电极层的芯片本体；
基于所述栅电极层远离所述衬底的一侧制作缓冲层；
基于所述缓冲层远离所述衬底的一侧制作偶联分子层；其中，所述偶联分子层包括第一酶联分子；
沿所述偶联分子层的表面偶联经预处理后的生物分子层，以制作生物电子芯片，其中，所述经预处理后的生物分子层包括第二酶联分子，所述第一酶联分子与所述第二酶联分子之间能够进行可逆反应。


2.如权利要求1所述的生物电子芯片制作方法，其特征在于，所述第一酶联分子与所述第二酶联分子之间能够进行光可逆反应；
所述第一酶联分子包括香豆素、甲基香豆素以及螺吡喃中任意一种。


3.如权利要求1所述的生物电子芯片制作方法，其特征在于，所述第一酶联分子与所述第二酶联分子之间进行热可逆反应；
所述第一酶联分子包括TEMPO与水杨醛类席夫碱中任意一种。


4.如权利要求1所述的生物电子芯片制作方法，其特征在于，在所述基于所述缓冲层远离所述衬底的一侧制作偶联分子层的步骤之前，所述方法还包括：
对所述缓冲层进行活化处理。


5.如权利要求1所述的生物电子芯片制作方法，其特征在于，所述基于所述缓冲层远离所述衬底的一侧制作偶联分子层的步骤包括：
对所述缓冲层远离所述衬底的一侧进行羟基、氨基化或羧基化处理；
将处理后的所述缓冲层与所述第一酶联分子进行偶联，以制作所述偶联分子层。


6.如权利要求5所述的生物电子芯片制作方法，其特征在于，所述沿所述偶联分子层的表面偶联经预处理后的生物分子层，以制...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢瀚仑，陈志涛，刘宁炀，任远，梁锡辉，
申请(专利权)人：广东省半导体产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44