【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物分子检测和医疗器械部件，具体涉及一种基于聚多巴胺修饰的石墨烯场效应晶体管的生物传感器及其制备方法与应用。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、微纳生物传感器在医学、生物研究等领域的应用越来越广泛，其中基于石墨烯场效应晶体管的生物传感器具有集成度高，灵敏度高，响应速度快和操作简单等优势，在如心血管病、癌症和糖尿病等慢性疾病的日常发展状态快速判断和长期动态化监测等领域具有重要应用价值。
3、在传统的石墨烯场效应晶体管的生物传感器中，通常会面临着沟道表面与溶液中的杂质分子、离子与探针分子发生非特异性吸附的问题，严重干扰检测信号，影响检测的准确性。同时，为了固定检测探针，通常需要对于沟道表面进行修饰，但是修饰材料往往是通过物理吸附的方式与导电沟道进行结合，这种固定的方式稳定性较差，容易受到外部环境的影响，因此如何在增强生物传感器检测性能的同时进一步提高修饰材料与导电沟道结合的稳定性是目前微纳生物传感器的重要发展方向之一。
技术实现思路
1、为了克服上述问题，本专利技术提供了一种基于聚多巴胺修饰的石墨烯场效应晶体管的生物传感器及其制备方法与应用。本专利技术将聚多巴胺修饰在石墨烯表面，有效减少了石墨烯表面发生非特异性吸附的几率；聚多巴胺和石墨烯之间通过π-π键堆叠进行连接，提高了修饰材料与导电沟道结合的稳定性，得益于
2、为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术的第一个方面，提供了一种基于聚多巴胺修饰的石墨烯场效应晶体管的生物传感器，所述生物传感器包括依次层叠设计的基底、电极层、石墨烯层以及聚多巴胺层；
4、所述聚多巴胺层修饰有探针分子。
5、本专利技术的第二个方面，提供上述基于聚多巴胺修饰的石墨烯场效应晶体管的生物传感器的制备方法，所述制备方法包括：
6、s1、在基底表面制备电极层，所述电极层包括漏极、源极和栅极；
7、s2、将石墨烯转移到电极层表面；
8、s3、在石墨烯表面修饰聚多巴胺，后修饰探针分子。
9、本专利技术的第三个方面，提供上述基于聚多巴胺修饰的石墨烯场效应晶体管的生物传感器在检测待测样品中目标分子的应用。
10、上述一个或多个技术方案的有益技术效果在于：
11、(1)本专利技术中将聚多巴胺修饰在石墨烯的表面，实现对检测探针的高密度枝接，减少了非目标分子的吸附，提高了生物分子检测的灵敏度和特异性。
12、(2)本专利技术中通过多巴胺在碱性环境下的自聚合，可以在石墨烯表面均匀的修饰上聚多巴胺，聚多巴胺中的邻苯二酚基与探针分子中的氨基基团发生缩合反应，进而使探针分子固定在聚多巴胺表面，均分分布的聚多巴胺实现对检测探针的高密度枝接。
13、(3)聚多巴胺和石墨烯之间通过π-π键堆叠进行连接，这种共价键连接具有较高的稳定性和持久性，可以更可靠地将聚多巴胺薄膜固定在石墨烯表面。
14、(4)本专利技术提出了一种提升微纳生物传感器检测性能的适用性方法，该方法可适用于多种微纳生物传感器的快速修饰。
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1.一种基于聚多巴胺修饰的石墨烯场效应晶体管的生物传感器，其特征在于，所述生物传感器包括依次层叠设计的基底、电极层、石墨烯层以及聚多巴胺层；
2.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述基底包括柔性基底和刚性基底。
3.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述电极层包括漏极、源极和栅极。
4.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述石墨烯具体为CVD单层石墨烯薄膜；或者替换为二硫化钼或氧化铟纳米线。
5.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述探针分子为抗体、酶或核糖核酸；进一步为5’端含有氨基基团的单链脱氧核糖核酸分子，具体为核酸适配体探针。
6.权利要求1～5所述的基于聚多巴胺修饰的石墨烯场效应晶体管的生物传感器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3的具体制备方法包括：
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3.1中Tris-HCl缓冲溶液的浓度为10mM；
9.权利要求1～5所述
10.如权利要求9所述应用，其特征在于，所述待测样品为环境样品或生物样品，包括汗液、泪液、尿液和血液；所述目标分子为是蛋白质、DNA和RNA。
...【技术特征摘要】
1.一种基于聚多巴胺修饰的石墨烯场效应晶体管的生物传感器，其特征在于，所述生物传感器包括依次层叠设计的基底、电极层、石墨烯层以及聚多巴胺层；
2.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述基底包括柔性基底和刚性基底。
3.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述电极层包括漏极、源极和栅极。
4.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述石墨烯具体为cvd单层石墨烯薄膜；或者替换为二硫化钼或氧化铟纳米线。
5.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述探针分子为抗体、酶或核糖核酸；进一步为5’端含有氨基基团的单链脱氧核糖核酸分子，具体为核酸适配体探...
【专利技术属性】
技术研发人员：王子然，张在玉，张鲁杨，段武，闫鹏，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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