一种基于隧穿电极的生物分子检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于隧穿电极检测生物分子的方法，属于纳米器件和生物传感技术领域。所述检测方法包括：(1)在纳米移液器尖端或硅片上制备具有纳米间隙的隧穿电极对，修饰与待测生物分子相互作用的修饰物，制得功能化隧穿电极；(2)将待测生物分子结合于功能化隧穿电极上，再置于与待测生物分子发生反应的溶液中，或者直接将功能化隧穿电极置于含有待测生物分子的溶液中，采用电流计实时检测隧穿电流信号，通过分析电流信号进而分析待测生物分子的分子结构或分子行为。本发明专利技术提供了一种新型单分子传感器，将功能化处理后的隧穿电极与生物分子相结合，为在分子水平上了解生物分子组学提供了无限的机会，可用于各种化学和生化应用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于隧穿电极的生物分子检测方法


[0001]本专利技术属于纳米器件和生物传感
，具体涉及一种基于隧穿电极检测生物分子的方法。

技术介绍

[0002]分子生物电子学研究的核心是构建纳米级的生物分子实验平台，允许在生物分子内进行电子信号传导。蛋白质、核酸等生物分子具有多样化的分子识别能力，并且在特定情况下，容易发生电子隧穿，因此将蛋白质等生物分子集成到纳米电子器件中一直是众多生物传感应用的追求目标。特别是，理解和操纵蛋白质介导的电荷传输在电化学过程、隧道检测以及最终在下一代生物电子设备的合理设计中具有根本重要性。
[0003]通常，生物分子介导的隧穿电子传输依赖于一对紧密间隔、小于5nm间隙的电极之间的生物分子捕获，可以通过测量所连接的隧穿电极上的电流响应作为监测生物分子行为的表征。早期的研究证明了具有氧化还原活性的蛋白质分子可以控制通过蛋白质的电荷传输过程，能够作为微/纳米分子电子电路的活性成分。天青蛋白和细胞色素C(Cyt C)已经被广泛利用，并通过调节其氧化还原特性来呈现独特的分子生物电子学行为。然而，电子电荷传输的特性受生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于隧穿电极的生物分子检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在纳米移液器尖端或硅片上制备具有纳米间隙的隧穿电极对，再于隧穿电极对表面修饰能够与待测生物分子相互作用的修饰物，制得功能化隧穿电极；(2)将待测生物分子与所述修饰物相互作用结合于功能化隧穿电极上，再置于含有与待测生物分子发生反应的物质溶液中，或者直接将功能化隧穿电极置于含有待测生物分子的溶液中，采用电流计实时检测隧穿电流信号，获得生物分子对应的隧穿电流信号，通过分析电流信号进而分析待测生物分子的分子结构或分子行为。2.如权利要求1所述的基于隧穿电极的生物分子检测方法，其特征在于，所述待测生物分子包括蛋白质、DNA、RNA、糖。3.如权利要求1所述的基于隧穿电极的生物分子检测方法，其特征在于，步骤(1)中，所述纳米移液器的制备方法包括：在多通道细管中插入金属丝，通过施加外力将多通道细管拉制成一端具有尖端的纳米移液器。4.如权利要求1或3所述的基于隧穿电极的生物分子检测方法，其特征在于，步骤(1)中，通过电化学沉积、化学刻蚀、机械可控裂结或电刻蚀的方法在纳米移液器尖端或硅片上制备纳米间隙隧穿电极对；所述纳米间隙的范围为0.1nm～10nm。5.如权利要求1所述的基于隧穿电极的生物分子检测方法，其特征在于，步骤(1)中，所述修饰的方法包括静电吸附、氢键、化学吸附。6.如权利要求1所述的基于隧穿电极的生物分子检测方法，所述修饰物为具有巯基化修饰的生物素
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链霉亲和素复合物、蛋白质或核酸分子。7.如权利要求1所述的基于隧穿电极的生物分子检测方法，其特征在于，步骤(2)中，电流信号分析方法包括：根据偏压和隧穿电流信号计算实时电导，对电导进行频率分布统计，筛选短时间内电导变化的波形。8.如权利要求1所述的基于隧穿电极的生物分子检测方法，其特征在于，当待测生物分子为具有酶催...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐龙华，江涛，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：