【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面声波传感器生物活性涂层相关申请的交叉引用本专利申请主张2017年7月7日提交的美国临时专利申请62/529,986和2017年7月10日提交的美国临时专利申请62/530,735的权益和优先权，其各自通过引用而整体并入本文。
本申请一般涉及对使用压电表面的表面声波技术的具有微射流的单一或复用生物传感器装置进行生物活性涂覆和3D修饰的方法。更特别地，本申请涉及下述方法：对压电晶体或进食的表面进行生物涂覆以创建三维(3D)表面，从而增加捕捉剂结合密度并改善对缓冲液和可能被感染的患者或动物的生物样品中的小分子、核酸序列、蛋白质、抗体和细胞实施夹心分析的灵敏度；以及创建适用于研发基于表面声学的生物传感器的平台技术。
技术介绍
不执行诊断医学是盲目的，因此快速准确地识别疾病和威胁是诊断领域的关键。传统上，用来诊断生物现象的检测技术采用光传感器和化学传感器，近年来声学技术的发展导致了声学方法在生物传感中的潜在应用。声学方法使用响应性压电材料的功能，该材料对电信号作出响应，并产生声波(即，甚高频声音)作为基本传感特性。...
【技术保护点】
1.一种生物传感器元件，包括：涂覆有金属的基板；以及锚定物质，所述锚定物质包含结合蛋白和具有至少一个硫原子的官能团，其中所述锚定物质通过所述官能团直接结合到所述金属并在所述涂覆有金属的基板上形成单层；并且其中所述锚定物质配置为与捕捉试剂连接。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170707 US 62/529,986;20170710 US 62/530,7351.一种生物传感器元件，包括：涂覆有金属的基板；以及锚定物质，所述锚定物质包含结合蛋白和具有至少一个硫原子的官能团，其中所述锚定物质通过所述官能团直接结合到所述金属并在所述涂覆有金属的基板上形成单层；并且其中所述锚定物质配置为与捕捉试剂连接。
2.根据权利要求1所述的生物传感器元件，其中所述金属选自由铝、金、铝合金、以及其任意组合所组成的组。
3.根据权利要求1或2所述的生物传感器元件，其中所述金属是铝。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的生物传感器元件，其中所述官能团是硫醇基。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的生物传感器元件，其中所述结合蛋白是亲和素、寡核苷酸、抗体、亲和体、适配体或多核苷酸。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的生物传感器元件，其中所述结合蛋白是选自由下列所组成组的亲和素：中性亲和素、天然亲和素、链霉亲和素、以及其任意组合。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的生物传感器元件，其中所述捕捉试剂包含用于结合到所述锚定物质的所述结合蛋白的生物素部分。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的生物传感器元件，其中所述捕捉试剂包含用于结合到全细胞、细菌、真核细胞、肿瘤细胞、病毒、真菌、寄生虫、孢子、核酸、小分子或蛋白质的部分。
9.根据权利要求8所述的生物传感器元件，其中所述部分选自由抗体、亲和体或适配体所组成的组。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的生物传感器元件，还包括声波换能器。
11.根据权利要求10所述的生物传感器元件，其中所述声波换能器生成体声波。
12.根据权利要求11所述的生物传感器元件，其中所述体声波选自由厚度剪切模式、声板模式和水平板模式所组成的组。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的生物传感器元件，其中所述生物传感器元件是基于膜体声波谐振器(基于FBAR)的装置。
14.根据权利要求10所述的生物传感器元件，其中所述声波换能器生成表面声波。
15.根据权利要求14所述的生物传感器元件，其中所述表面声波选自由剪切水平表面声波、表面横波、瑞雷波和拉夫波所组成的组。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的生物传感器元件，其中所述基板包括压电材料。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的生物传感器元件，其中所述金属直接涂覆在所述基板上。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的生物传感器元件，其中所述基板还包括介电层，并且所述金属涂覆在所述介电层上。
19.一种体声波谐振器，包括根据权利要求1至18中任一项所述的生物传感器元件。
20.一种使用生物活性膜涂覆金属材料表面的方法，包括：
将包含锚定物质的第一组合物施加到所述金属材料的表面以在所述表面上形成单层，其中所述锚定物质包含结合蛋白和具有至少一个硫原子的官能团；
将包含生物化捕捉试剂的第二组合物施加到所述锚定物质的单层上，其中所述生物素化捕捉试剂通过所述结合蛋白结合到所述锚定物质以形成所述生物素化捕捉试剂的层。
21.根据权利要求17所述的方法，还包括对所述锚定物质的表面进行等离子体清洁。
22.一种生物传感器元件，包括：
压电基板；
键合到所述压电基板表面的锚定物质，其中所述锚定物质包括间隔物和结合成分，以及捕捉试剂，其中所述锚定物质与所述捕捉试剂通过所述结合成分连接。
23.根据权利要求22所述的生物传感器元件，其中所述结合成分是结合蛋白。
24.根据权利要求23所述的生物传感器元件，其中所述结合蛋白是亲和素、寡核苷酸、抗体、亲和体、适配体或多核苷酸。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的生物传感器元件，其中所述结合蛋白是选自由下列所组成组的亲和素：中性亲和素、天然亲和素、链霉亲和素、以及其任意组合。
26.根据权利要求22所述的生物传感器元件，其中所述结合成分是具有一个或多个官能团的结合化合物。
27.根据权利要求26所述的生物传感器元件，其中所述结合化合物具有一个或多个选自由N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)、磺基-NHS、环氧基、羧酸、羰基、马来酰亚胺和胺所组成组的官能团。
28.根据权利要求22至27中任一项所述的生物传感器元件，其中所述官能团是间隔物是聚合物链接子。
29.根据权利要求28所述的生物类似器元件，其中所述聚合物链接子是聚乙二醇、聚乙烯醇或聚丙烯酸酯。
30.根据权利要求23所述的生物传感器元件，其中所述聚合物链接子是聚乙二醇。
31.根据权利要求22至30中任一项所述的生物传感器元件，其中所述锚定物质在所述压电基板表面上形成一层。
32.根据权利要求31所述的生物传感器元件，其中所述锚定物质在所述压电基板表面上形成自组装单层。
33.根据权利要求22至32中任一项所述的生物传感器元件，其中所述锚定物质的所述结合蛋白通过所述间隔物从所述压电物质表面远离所述表面延伸。
34.根据权利要求22至32中任一项所述的生物传感器元件，其中所述压电基板选自由石英铌酸锂和钽酸锂、36°Y石英、36°YX钽酸锂、硅酸镧镓、钽酸镓镧、铌酸镓镧、锆钛酸铅、硫化镉、块磷铝矿、碘酸锂、四硼酸锂、氧化铋锗、氧化锌、氮化铝和氮化镓所组成的组。
35.根据权利要求22至34中任一项所述的生物传感器元件，还包括壳体和射流室，其中承载所述锚定材料的所述压电材料表面形成所述室的壁。
36.根据权利要求22至35中任一项所述的生物传感器元件，其中所述锚定物质通过硅烷基团结合到所述压电基板表面。
37.根据权利要求22至36中任一项所述的生物传感器元件，其中所述结合蛋白是亲和素、寡核苷酸、抗体、亲和体、适配体或多核苷酸。
38.根据权利要求22至37中任一项所述的生物传感器元件，其中所述结合蛋白是选自由下列所组成组的亲和素：中性亲和素、天然亲和素、链霉亲和素、以及其任意组合。
39.根据权利要求22至38中任一项所述的生物传感器元件，还包括捕捉试剂，其中所述捕捉试剂包含用于结合到所述锚定物质的所述结合蛋白的生物素部分。
40.根据权利要求22至39中任一项所述的生物传感器元件，其中所述捕捉试剂包含用于结合到...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·达斯，J·M·哈姆林，A·古普塔，
申请(专利权)人：艾维亚纳分子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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