一种生物检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术的生物传感器包括光信号检测装置，包含一个光传感器像素阵列，所述阵列包括多个光传感器像素；一个光信号过滤层，包括多个重复的叠层，每个叠层包括两个具有不同折射率的材料层，用于过滤掉入射光信号中的其它光信号成分；一个金属纳米聚光单元阵列层，包括多个金属纳米聚光单元，用于将入射的光信号进行聚焦；一个光栅阵列层，包括多个微型光栅，用于对入射光信号进行约束；生物材料承载区，其包括多个样本集聚单元，每个样本集聚单元用于集聚生物材料的样本，生物材料的样本可产生光信号入射进光栅阵列层；样本集聚单元与微型光栅及金属纳米聚光单元在垂直方向上一一对应，并且对应于至少一个光传感器像素。

【技术实现步骤摘要】
一种生物检测装置
本申请涉及生物化学检测装置，特别涉及一种基于CMOS图像传感器的生物检测装置。
技术介绍
在体外诊断领域(in-vitrodiagnostics,IVD)，利用生物荧光信号进行实时检测是很常用的一种技术手段。目前主流的检测技术，例如免疫检测技术、分子(核酸)检测技术(例如PCR)和基因测序技术中，都需要借助生物荧光信号进行实时定量检测、读取和分析。在免疫检测领域，免疫荧光分析技术是目前生物医学检验中常用的快速分析技术，在微生物、病毒抗原或抗体检测、激素检测、肿瘤标志物检测、毒品(包括海洛因、吗啡、摇头丸、氯胺酮等)检测领域具有广阔的应用前景。在免疫荧光分析技术中，通常需要对免疫反应的物质进行荧光标记，然后通过检测其荧光强度来表征特异性免疫反应的强弱，进而得出待检测物的浓度情况。在分子检测领域，实时荧光定量PCR技术的出现，极大地简化了定量检测的过程，而且真正实现了对核酸的绝对定量。荧光定量PCR技术在核酸定量分析、基因表达差异分析、SNP检测、病原体检测等领域中已经有了广泛的应用。由于体外诊断中的有效样本量通常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测生物材料样本所发出的光信号的生物传感器，其特征在于，包括：/n一个用于接受并检测入射光信号的光信号检测装置，其包括一个光传感器像素阵列，所述阵列包括多个光传感器像素；/n设置在所述光传感器像素表面之上的一个光信号过滤层，包括多个重复的叠层，每个叠层包括两个具有不同折射率的材料层，用于过滤掉入射光信号中除所述生物材料所发出的光信号之外的其它光信号成分；/n设置在所述光信号过滤层表面之上的一个金属纳米聚光单元阵列层，包括多个金属纳米聚光单元，用于将入射到金属纳米聚光单元中的光信号进行聚焦，入射进所述光信号过滤层；/n设置在所述金属纳米聚光单元阵列层表面之上的一个光栅阵列层，包括多个...

【技术特征摘要】
1.一种用于检测生物材料样本所发出的光信号的生物传感器，其特征在于，包括：
一个用于接受并检测入射光信号的光信号检测装置，其包括一个光传感器像素阵列，所述阵列包括多个光传感器像素；
设置在所述光传感器像素表面之上的一个光信号过滤层，包括多个重复的叠层，每个叠层包括两个具有不同折射率的材料层，用于过滤掉入射光信号中除所述生物材料所发出的光信号之外的其它光信号成分；
设置在所述光信号过滤层表面之上的一个金属纳米聚光单元阵列层，包括多个金属纳米聚光单元，用于将入射到金属纳米聚光单元中的光信号进行聚焦，入射进所述光信号过滤层；
设置在所述金属纳米聚光单元阵列层表面之上的一个光栅阵列层，包括多个微型光栅，用于对入射光信号进行约束，使其入射到所述金属纳米聚光单元阵列层；
设置在所述光栅阵列层表面之上的生物材料样本承载区，其包括多个样本集聚单元，每个所述样本集聚单元用于集聚所述生物材料的样本，所述生物材料的样本可产生光信号入射进所述光栅阵列层；
所述样本集聚单元与所述微型光栅及所述金属纳米聚光单元在垂直方向上一一对应，并且对应于至少一个所述光传感器像素。


2.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述光信号检测装置为CMOS图像传感器，所述光传感器像素阵列包括一个CMOS像素阵列，阵列中的每个CMOS像素包括一个光电二极管。


3.如权利要求2所述的生物传感器，其特征在于，所述CMOS图像传感器是前照式(FSI)或者背照式(BSI)中的一种。


4.如权利要求2所述的生物传感器，其特征在于，所述金属纳米聚光单元阵列中的金属纳米聚光单元与所述CMOS像素阵列中的CMOS像素在垂直方向上一一对应，经过每个金属纳米聚光单元聚焦后的光信号被对应的一个CMOS像素中的光电二极管接受和检测。


5.如权利要求2所述的生物传感器，其特征在于，所述金属纳米聚光单元阵列中的每个金属纳米聚光单元在垂直方向上对应于所述CMOS像素阵列中的多个CMOS像素，经过每个金属纳米聚光单元聚焦后的光信号被对应的多个CMOS像素中的光电二极管接受和检测。


6.如权利要求5所述的生物传感器，其特征在于，对应于一个金属纳米聚光单元的所述CMOS像素的数量可以是2至16个。


7.如权利要求2所述的生物传感器，其特征在于，所述CMOS图像传感器表面设置有一层钝化层。


8.如权利要求7所述的生物传感器，其特征在于，所述钝化层包括氧化硅层。


9.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述光信号过滤层的每个叠层包括两个具备不同折射率的无机材料层，两种材料的折射率差值应不小于0.01。


10.如权利要求9所述的生物传感器，其特征在于，所述叠层为TiO2/SiO2叠层，叠层数量为70至120层。


11.如权利要求9所述的生物传感器，其特征在于，所述叠层为ZrO2/SiO2叠层，叠层数量为70至100层。


12.如权利要求9所述的生物传感器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贤超，洪秉宙，崔皓辰，罗坤，孙英华，严媚，
申请(专利权)人：上海芯像生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31