【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物检测，具体涉及一种电子生物传感器及其制备方法和应。
技术介绍
1、白细胞介素-6(il-6)是一种关键的多功能细胞因子，它从病原体入侵或组织损伤的部位发出宿主防御信号，刺激急性时间反应、免疫反应、造血和多个内部器官的损伤防御。il-6主要由t淋巴细胞、单核细胞、树突状细胞、成纤维细胞和内皮细胞等分泌，具有多种生物学功能，包括调节免疫反应、炎症反应、细胞增殖和分化、细胞凋亡、代谢和神经元保护等。il-6在健康人血清中的浓度相对较低(1～5pg/ml)，主要是由于皮肤细胞持续低水平分泌。然而，在各种疾病环境中，血清il-6的水平往往会不同程度地增加。例如，人血中il-6浓度在7～150pg/ml、150～250pg/ml或超过250pg/ml的范围内，分别与轻度炎症、全身性细菌感染、全身性炎症反应和脓毒症有关。因此，快速、准确地检测il-6对于许多疾病的诊断和治疗具有至关重要的意义。
2、目前检测il-6的方法有很多，例如，酶联免疫吸附检测法(elisa)可以高灵敏度、高特异性的检测il-6，但是灵敏度和特异性受到抗体质量的限制，且需要大量的标记物和抗体，导致试剂成本较高；免疫荧光分析法(ifa)虽然具有快速、灵敏、特异性强等优点，但是荧光染料的稳定性和光化学反应的不可逆性可能导致误差和信号降低，并且可能会受到样品中其他荧光物质的干扰，导致假阳性或假阴性结果；免疫层析检测法(ia)操作简单，检测速度快，但是灵敏度较低。荧光共振能量转移检测法(fret)可以实时监测，并且灵敏度高、特异性强，但是需要荧光标
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种电子生物传感器及其制备方法和应，本专利技术提供的电子生物传感器具有优异的检测灵敏度，检测限极低，是够实现对人类疾病生物分子的无标记、准确快速的检测。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管，包括半导体衬底；
4、设置于所述半导体衬底表面的源电极和漏电极；
5、设置于所述半导体衬底表面且连接所述源电极和漏电极的金功能化褶皱石墨烯沟道，所述金功能化褶皱石墨烯沟道包括层叠设置的金纳米岛层和单层石墨烯，所述金纳米岛层由离散的金纳米颗粒组成，任意相邻2个金纳米颗粒的表面不相互接触，所述金纳米岛层设置在所述半导体衬底表面，所述单层石墨烯包覆在金纳米颗粒表面以及任意相邻2个金纳米颗粒之间的半导体衬底表面。
6、优选的，所述金纳米颗粒的的直径为170～190nm。
7、优选的，任意相邻2个金纳米颗粒的间距为130～140nm。
8、本专利技术提供了上述技术方案所述的金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管的制备方法，包括以下步骤：
9、在设置有源电极和漏电极的半导体衬底表面沉积au膜，所述au膜沉积在所述源电极和所述漏电极之间，并与源电极和漏电极接触，得到表面具有au膜的半导体衬底；
10、将表面具有au膜的半导体衬底进行第一退火处理，得到表面具有金纳米岛层的半导体衬底，所述金纳米岛层由离散的金纳米颗粒组成，任意相邻2个金纳米颗粒的表面不相互接触；
11、采用湿法转移的方法利用聚甲基丙烯酸甲酯将单层石墨烯转移至表面具有金纳米岛层的半导体衬底表面，所述单层石墨烯与金纳米岛层接触，然后在真空条件下进行第二退火处理后，去除聚甲基丙烯酸甲酯，得到金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管。
12、优选的，所述au膜的沉积厚度为10nm。
13、优选的，所述第一退火处理的温度为800℃；所述第一退火处理的气体气氛为空气。
14、优选的，所述第二退火处理的温度为250℃，所述第二退火处理的时间为3h。
15、本专利技术提供了一种电子生物传感器的制备方法，包括以下步骤：
16、在上述技术方案所述的金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管或上述技术方案所述的制备方法得到的金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管位于源电极和漏电极之间的金功能化褶皱石墨烯沟道表面设置储液室；
17、将1-芘基丁酸n-羟基琥珀酰亚胺酯溶液滴涂在储液室的金功能化褶皱石墨烯沟道表面，静置后得到1-芘基丁酸n-羟基琥珀酰亚胺酯修饰的金功能化褶皱石墨烯沟道；
18、将特异性识别抗体溶液滴涂在储液室的1-芘基丁酸n-羟基琥珀酰亚胺酯修饰的金功能化褶皱石墨沟道表面，在1-芘基丁酸n-羟基琥珀酰亚胺酯修饰的金功能化褶皱石墨烯沟道表面修饰异性识别抗体，得到所述电子生物传感器。
19、本专利技术提供了上述技术方案所述的制备方法得到的电子生物传感器，包括金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管；设置于所述金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管的金功能化褶皱石墨烯沟道表面的储液室；所述储液室中的金功能化褶皱石墨烯沟道表面修饰有特异性识别抗体。
20、本专利技术提供了上述技术方案所述的电子生物传感器在制备用于检测生物分子浓度的生物芯片中的应用。
21、本专利技术提供了一种金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管(g-fet，简称为fet)，包括半导体衬底；设置于所述半导体衬底表面的源电极和漏电极；设置于所述半导体衬底表面且连接所述源电极和漏电极的金功能化褶皱石墨烯沟道，所述金功能化褶皱石墨烯沟道包括层叠设置的金纳米岛层和单层石墨烯，所述金纳米岛层由离散的金纳米颗粒(aunps)组成，任意相邻2个金纳米颗粒的表面不相互接触，所述金纳米岛层设置在所述半导体衬底表面，所述单层石墨烯包覆在金纳米颗粒表面以及任意相邻2个金纳米颗粒之间的半导体衬底表面。本专利技术在金纳米岛层表面设置单层石墨烯，由于单层石墨烯在离散的金纳米颗粒表面产生应变，从而单层石墨烯能够完全包裹离散的金纳米颗粒裸露表面，单层石墨烯在离散的金纳米颗粒表面实现阵列式褶皱，这种“阵列式褶皱”的纳米级的变形会在传感通道(石墨烯沟道)中产生较高的电位，可以在离子溶液中石墨烯表面形成电荷聚集区，从而降低德拜屏蔽效应，形成的电双层(edl)进一步膨胀，增大了电双层的尺寸，进而能够实现对待检测溶液的高灵敏度检测。本专利技术提供的金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管通过1-芘基丁酸n-羟基琥珀酰亚胺酯(pbase)分子与石墨烯进行π-π结合，使界面被生物分子功能化同时保留其sp2结构，进而修饰特异性识别抗体后可以超灵敏的检测il-6分子，为高性能集成传感芯片开辟了一条新途径。由实施例的结果表明，本专利技术提供的金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管得到的电子生物传感器用于纳il-6分子检测时，灵敏度高，检测限(lod)低至2.2×10-15m，检出限能够达到1.6×10-15m(33.6fg/ml)，明显优于裸石墨烯场效应晶体管传感器(4.7×10-14m)及其他主流传感器(如表1对比本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管，其特征在于，包括半导体衬底；
2.根据权利要求1所述的金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管，其特征在于，所述金纳米颗粒的的直径为170～190nm。
3.根据权利要求1或2所述的金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管，其特征在于，任意相邻2个金纳米颗粒的间距为130～140nm。
4.权利要求1～3任一项所述的金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述Au膜的沉积厚度为10nm。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述第一退火处理的温度为800℃；所述第一退火处理的气体气氛为空气。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第二退火处理的温度为250℃，所述第二退火处理的时间为3h。
8.一种电子生物传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.权利要求8所述的制备方法得到的电子生物传感器，其特征在于，包括金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管；设置于所述金功能化
10.权利要求9所述的电子生物传感器在制备用于检测生物分子浓度的生物芯片中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管，其特征在于，包括半导体衬底；
2.根据权利要求1所述的金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管，其特征在于，所述金纳米颗粒的的直径为170～190nm。
3.根据权利要求1或2所述的金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管，其特征在于，任意相邻2个金纳米颗粒的间距为130～140nm。
4.权利要求1～3任一项所述的金功能化褶皱石墨烯场效应晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述au膜的沉积厚度为10nm。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述第一...
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