一种基于导电复合材料的量子电容效应的生物化学分子检测方法技术

本发明专利技术公开了属于分子传感器技术领域的一种基于导电复合材料的量子电容效应的生物化学分子检测方法。采用工作电极、参比电极、对电极的三电极体系进行测试，通过在液体槽中滴入溶液使工作电极、参比电极均与溶液接触构成回路；采用锁相放大器或阻抗分析仪进行量子电容测试，根据测试的结果评估传感器件所处液体环境，检测生物化学分子在液体中的浓度。本发明专利技术制备方便、结构可控、稳定性高、生物兼容性好，能够实现互联网式的即时传感和信息通讯，具有极高的检测灵敏度。具有极高的检测灵敏度。具有极高的检测灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于导电复合材料的量子电容效应的生物化学分子检测方法


[0001]本专利技术涉及分子传感器
，尤其涉及一种基于导电复合材料的量子电容效应的生物化学分子检测方法。

技术介绍

[0002]生物化学分子传感技术在生物医药、环境监测、临床治疗、化学工业等领域中发挥着重要的作用。二维导电材料由于其优异的电学性能、独特的二维结构以及良好的化学惰性，因此具有优良的传感敏感性，在分子传感
极具潜力。
[0003]量子电容检测作为一种高灵敏度检测机制，在医疗、环境目标分子的检测应用上具有独特优势，其传感原理是基于检测目标生物化学分子的电荷。量子电容变化信号反映了带电生物化学分子吸附在石墨烯表面时，由场效应引起的能量态密度的显著变化。而生物化学分子在石墨烯表面的吸附较快，同时电信号探测本身具有实时性，因此检测所需时间短，可实现在线快速检测。在固态材料中，石墨烯等二维材料的独特之处在于其所有原子都位于表面，因此表面及其能量态密度对环境变化极为敏感，检测灵敏度高，可实现痕量检测。自2009年通过离子液体实现石墨烯量子电容检测，到目前为止，已经实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于导电复合材料的量子电容效应的生物化学分子检测方法，其特征在于，包括以下步骤：采用工作电极、参比电极、对电极的三电极体系进行测试，通过在液体槽中滴入溶液使工作电极、参比电极均与溶液接触构成回路；采用锁相放大器或阻抗分析仪进行量子电容测试，根据测试的结果评估传感器件所处液体环境，检测生物化学分子在液体中的浓度。2.根据权利要求1所述基于导电复合材料的量子电容效应的生物化学分子检测方法，其特征在于，工作电极为导电复合材料，参比电极为甘汞或氯化银，对电极为石墨或铂电极。3.根据权利要求1所述基于导电复合材料的量子电容效应的生物化学分子检测方法，其特征在于，所述生物化学分子包括氢离子、氢氧根离子、钾离子、氯离子、DNA、RNA、葡萄糖。4.根据权利要求1所述基于导电复合材料的量子电容效应的生物化学分子检测方法，其特征在于，采用锁相放大器或阻抗分析仪进行量子电容测试具体如下：在外加直流电位不变的情况下，连续地改变外加交流电位的频率，测量体系中通过的电流，获得传感器件的电流
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频率关系曲线；根据电流与容抗、频率的关系，将获得的电流
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频率关系曲线的线性部分进行延伸，通过截距获得体系的电容，且体系的电容为导电复合材料的本征电容与界面电容的串联电容；在外加交流电位不变的情况下，连续地改变外加直流电位的大小，测量体系中通过的电流，获得传感器件的电流
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栅极电压关系曲线；根据电流与容抗、容抗与电容的关系将电流
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栅极电压关系曲线转换为电容
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栅极电压关系曲线。5.根据权利要求1所述基于导电复合材料的量子电容效应的生物化学分子检测方法，其特征在于，根据测试的结果评估传感器件所处液体环境具体包括：将不同液体环境下测得的电容
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电压关系曲线绘制在同一坐标系上，根据曲线随着溶液中分子浓度发生的规律变化判断液体环境；获得不同液体环境下同一外加直流电位下体系的本征电容，根据本征电容随着溶液中分子浓度发生的规律变化判断液体环境；获得不同液体环境...

【专利技术属性】
技术研发人员：符汪洋，包磊，万春磊，黄语嘉，朱宏伟，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：