一种多孔硅拼装式微腔生物传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种多孔硅拼装式微腔生物传感器是由上下布拉格与微腔构成的一种常用的多孔硅生物传感器，在生物检测过程中，即使尺寸非常小的生物分子也只能进入到多孔硅表层1μm的深度，很难达到微腔层，导致实际多孔硅微腔的生物检测灵敏度低于理论值设计值。为解决这一问题，本发明专利技术公开了一种多孔硅拼装式微腔生物传感器，其上部分布拉格反射镜和下半部分是分离的，上部分布拉格由基于石英玻璃基底的布拉格器件代替，微腔及下部分布拉格由多孔硅制备，于是生物分子可直接进入到微腔层。由于生物分子可以容易的进入到孔洞较大的微腔层，能引起较大的反射谱红移或角度谱移动，因而提高了多孔硅的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔硅拼装式微腔生物传感器
本专利技术涉及生物传感器
，具体领域为拼装式的多孔硅微腔生物传感器。
技术介绍
多孔硅由于具有比表面积大，生物兼容性好，以及可以制备成各种结构的光学器件等特性，使得在生物传感器中得到了广泛应用。多孔硅光学生物传感器根据检测机制的不同分为两种，一种是基于荧光标记的传感器，其主要特征是灵敏度高；另一种是基于折射率变化的传感器，其主要特征是生物分子免标记。目前已经报道的，基于折射率变化的有：表面光栅，布拉格，微腔等多种结构的多孔硅光学生物传感器。多孔硅微腔(PSM)生物传感器，由两个完全相同的布拉格反射镜和中间缺陷层组成，其反射光谱缺陷峰有较高的透射率且透射峰半宽较窄，因此具有较高的灵敏度，被人们广泛应用于DNA，抗原抗体，酶等多种敏感元件材料的检测中。多孔硅微腔是利用生物分子进入多孔硅引起多孔硅层折射率变化，检测其引起的反射谱或角度谱的变化，进而达到生物检测的目的。以往报道中的理论分析都是基于生物分子可以进入到所有层，引起多孔硅每一层折射率发生相同变化。然而，实验结果与理论有较大的差距，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔硅拼装式微腔生物传感器，其特征在于：包括上部分布拉格反射镜、微腔层及下部分布拉格反射镜，上部分布拉格反射镜为基于石英玻璃的布拉格器件，微腔层及下部分布拉格反射镜为多孔硅制备，上部分布拉格反射镜、微腔层及下部分布拉格反射镜是分离的，并由固定的夹具将上部分布拉格反射镜和微腔层及下部分布拉格反射镜部分拼装起来。/n

【技术特征摘要】
1.一种多孔硅拼装式微腔生物传感器，其特征在于：包括上部分布拉格反射镜、微腔层及下部分布拉格反射镜，上部分布拉格反射镜为基于石英玻璃的布拉格器件，微腔层及下部分布拉格反射镜为多孔硅制备，上部分布拉格反射镜、微腔层及下部分布拉格反射镜是分离的，并由固定的夹具将上部分布拉格反射镜和微腔层及下部分布拉格反射镜部分拼装起来。


2.根据权利要求1的一种多孔硅拼装式微腔生物传感器，其特征在于：其应用方法的具体步骤如下：
S1、通过阳极电化学腐蚀法腐蚀第一层为微腔，下面为六周期布拉格反射镜结构的多孔硅器件；
S2、将步骤S1腐蚀好的多孔硅进行功能化，用于偶联生物；
S3、将步骤S2功能化后的多孔硅偶联上探针DNA，之后再将目标DNA滴加在多孔硅一半的区域，另一半用做对照，以减小拼装后空气缝对生物检测的影响；
S4、通过溅射镀膜方式，制备以石英为基底的六周期布拉格反射镜，高低折射率层分别由Al2O3和MgF2组成，折射率分别为1.58和1.37，厚度分别为100.16nm和115.51nm；
S5、将步骤S1、S2中制作好的多孔硅与以石英为基底的布拉格反射镜用固定的夹具拼装在一起，形成可拼装的微腔结构；
S6、使用角度谱法测量拼装式微腔的反射光强，由于生物分子进入多孔硅器件以后，每层的折射率均有增加，缺陷态中心波长增大，生物检测前，调节入射角至θ1，此时缺陷态波长与入射波波长相同，光强达到最小值，多孔硅微腔层中发生生物反应时折射率增加，再次调节入射光至θ2，使光强再次达到最小值，根据角度变化情况Δθ＝θ2-θ1可以得到所添加生物浓度的变化情况。


3.根据权利要求2的一种多孔硅拼装式微腔生物传感器，其特征在于：步骤1中的多孔器件硅满足以下公式：
nHdH＝nLdL＝λC/...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾振红，孙淼，黄晓辉，吕小毅，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65