利用具有功能化表面的谐振器的生物传感器制造技术

使用生物传感器来检测样品中的生物分子之存在的系统和方法，所述生物传感器整合了谐振器，所述谐振器具有用以与靶生物分子反应的功能化表面。在一个实施方案中，设备包括具有功能化表面的压电谐振器，配置该功能化表面用以与靶分子反应，从而改变谐振器的质量和/或电荷，这因而改变谐振器的频率响应。将谐振器暴露于样品之后的频率响应与基准进行比较，诸如暴露于样品之前的频率响应、储存的基线频率响应或对照谐振器的频率响应。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
利用具有功能化表面的谐振器的生物传感器本申请是分案申请，原申请的申请日为2004年12月24日、申请号为200480037178.8(PCT/US2004/043363)、专利技术名称为“利用具有功能化表面的谐振器的生物传感器”。专利技术背景专利
本专利技术总体上涉及生物传感器，具体而言，涉及整合了谐振器的生物传感器，其中所述谐振器具有功能化的表面，用以结合靶生物分子(targetbiomolecules)或要不然与靶生物分子反应，其以改变谐波器频率响应(frequencyresponse)的方式结合或反应。背景信息生物传感器一般用于检测生物分子的存在与否和/或生物分子的水平，典型地是在液体样品中的生物分子。例如，生物传感器可用来测定生物液体，如血液中的特定化学物质的水平。从而，具体的传感器可以用来测定血液样品中的葡萄糖、钾、钙、二氧化碳以及其它物质的水平。诸如此类的生物传感器常常使用电化学系统来检测感兴趣的特定物质。所述电化学系统包括诸如酶和氧化还原中间体(redoxmediator)的物质与感兴趣的物质(靶物质)反应，并从而产生可以承载电流的离子。使用一组电极以产生电势，将离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：薄膜体声波谐振器（FBAR）；其中所述FBAR具有至少一个功能化表面，其中所述功能化表面被配置以与靶分子反应；所述FBAR安装在基板上，所述基板包括半导体层和第一和第二间隔开的绝缘层，所述FBAR具有与所述第一绝缘层接触的第一边缘和与所述第二绝缘层接触的第二边缘，其中所述半导体层、所述间隔开的绝缘层和所述FBAR在它们之间限定空区域；其中所述FBAR、所述第一和第二绝缘层以及所述半导体层除了所述功能化表面之外不暴露于所述靶分子。

【技术特征摘要】
2003.12.30 US 10/749,5291.一种设备，其包括：薄膜体声波谐振器(FBAR)；其中所述FBAR具有至少一个功能化表面，其中所述功能化表面被配置以与靶分子反应；所述FBAR安装在基板上，所述基板包括基板材料层和位于所述基板材料层之上的第一和第二间隔开的绝缘层，所述FBAR具有与所述第一绝缘层接触的第一边缘和与所述第二绝缘层接触的第二边缘，其中所述基板材料层、所述间隔开的绝缘层和所述FBAR在它们之间限定空区域，所述FBAR位于间隔开的绝缘层之间的区域之上并分别与两个绝缘层的上表面接触，该区域为所述限定的空区域；其中所述FBAR、所述第一和第二绝缘层以及所述基板材料层除了所述功能化表面之外通过由保护层覆盖不暴露于所述靶分子。2.权利要求1的设备，其中所述FBAR包括第一FBAR，所述第一FBAR包括第一压电谐振器，其中所述设备进一步包括连接于所述第一压电谐振器的一对电极，和被配置以施加激励信号至所述一对电极并且测定所述第一压电谐振器的频率响应的控制电路。3.权利要求2的设备，进一步包括第二FBAR，所述第二FBAR包括第二压电谐振器，所述第二压电谐振器具有非功能化表面和连接于所述第二压电谐振器的另外一对电极，其中所述控制电路被配置以施加激励信号至所述另外一对电极并且测定所述第二压电谐振器的频率响应。4.权利要求2的设备，其中所述激励信号包括同相信号。5.权利要求2的设备，其中所述激励信号包括异相信号。6.权利要求2的设备，其中所述激励信号包括单一频率信号。7.权利要求2的设备，其中所述激励信号包括混合频率信号。8.权利要求2的设备，其中所述激励信号包括时间-变量信号。9.权利要求1的设备，其中所述功能化表面包括一个或多个生物分子，被配置以与所述靶分子结合。10.权利要求9的设备，其中所述生物分子包括生物学上有活性的分子。11.权利要求9的设备，其中所述生物分子包括生物学衍生化的分子。12.权利要求1的设备，其中所述功能化表面是通过将生物分子固定化在自组装单分子层上而达到功能化。13.权利要求1的设备，其中所述功能化表面是通过将生物分子固定化在有机膜上而达到功能化。14.权利要求13的设备，其中所述有机膜被预先涂布在所述功能化表面上。15.权利要求13的设备，其中所述有机膜被化学衍生在所述功能化表面上。16.权利要求15的设备，其中所述有机膜被通过硅烷化化学衍生在所述功能化表面上。17.权利要求15的设备，其中所述有机膜被通过酰化化学衍生在所述功能化表面上。18.权利要求15的设备，其中所述有机膜被通过酯化化学衍生在所述功能化表面上。19.权利要求15的设备，其中所述有机膜被通过烷基化化学衍生在所述功能化表面上。20.权利要求1的设备，其中所述功能化表面是通过直接将生物分子固定化在金属上而达到被功能化。21.权利要求1的设备，其中所述功能化表面是通过直接将生物分子固定化在非金属无机膜上而达到被功能化。22.权利要求1的设备，其中所述功能化表面是通过所述功能化表面上的自组装生物分子层达到功能化。23.权利要求22的设备，其中所述组装生物分子层包括氨基酸衍生化的脂肪酸或脂质。24.一种检测靶分子的方法，其包括：提供设备，其包括第一薄膜体声波谐振器(FBAR)，其中所述第一FBAR具有用第一种生物分子功能化的第一个表面，其中所述靶分子的存在导致所述第一种生物分子改变所述第一FBAR的频率响应；将所述第一FBAR的所述第一个表面暴露于检测液体；在所述第一个表面已暴露于所述检测液体之后测定所述第一FBAR的频率响应；基于所述第一FBAR的频率响应，测定所述检测液体是否含有靶分子，所述第一FBAR安装在基板上，所述基板包括基板材料层和位于所述基板材料层之上的第一和第二间隔开的绝缘层，所述FBAR具有与所述第一绝缘层接触的第一边缘和与所述第二绝缘层接触的第二边缘，其中所述基板材料层、所述间隔开的绝缘层和所述FBAR在它们之间限定空区域，所述FBAR位于间隔开的绝缘层之间的区域之上并分别与两个绝缘层的上表面接触，该区域为所述限定的空区域；其中所述第一FBAR、所述第一和第二绝缘层以及所述基板材料层除了用所述第一种生物分子功能化的所述第一个表面之外通过由保护层覆盖不暴露于所述靶分子。25.权利要求24的方法，进一步包括：提供第二FBAR，其中所述第二FBAR具有第二个表面，所述第二个表面并未被第一种生物分子功能化；将所述第二FBAR的所述第二个表面暴露于检测液体；对所述第二FBAR在所述第二个表面暴露于所述检测液体之后的频率响应进行测定；和其中根据所述第一FBAR的频率响应，测定所述检测液体中是否含有靶分子。26.权利要求25的方法，进一步包括，在将所述第一FBAR的所述第一个表面和所述第二FBAR的所述第二个表面暴露于所述检测液体之后，在测定所述第一和第二FBAR的频率响应之前，从所述第一FBAR的所述第一个表面和第二FBAR的所述第二个表面上除去至少一部分所述检测液体。27.权利要求25的方法，进一步包括，在将所述第一FBAR的所述第一个表面和所述第二FBAR的所述第二个表面暴露于所述检测液体之后，在测定所述第一和第二FBAR的频率响应之前，从所述第一FBAR的所述第一个表面和所述第二FBAR的所述第二个表面上除去基本上所有的所述检测液体。28.一种设备，其包括：薄膜体声波谐振器(FBAR)，其由一层压电材料和连接于所述压电材料层相对两侧的第一和第二电极组成，所述第一电极形成功能化表面，其中所述功能化表面被配置以与靶分子反应，所述FBAR安装在基板上，所述基板包括基板材料层和位于所述基板材料层之上的第一和第二间隔开的绝缘层，所述第二电极具有与所述第一绝缘层接触的第一边缘和与所述第二绝缘层接触的第二边缘，其中所述基板材料层、所述间隔开的绝缘层和所述第二电极在它们之间限定空区域，所述FBAR位于间隔开的绝缘层之间的区域之上并分别与两个绝缘层的上表面接触，该区域为所述限定的空区域；其中所述FBAR、所述第一和第二绝缘层以及所述基板材料层除了所述功能化表面之外通过由保护层覆盖不暴露于所述靶分子。29.一种系统，其包括：(a)薄膜体声波压电谐振器(FBAR)，其包括一层压电材料和连接于所述压电材料层相对两侧的一对电极，所述FBAR安装在基板上，所述基板包括基板材料层和位于所述基板材料层之上的第一和第二间隔开的绝缘层，所述FBAR具有与所述第一绝缘层接触的第一边缘和与所述第二绝缘层接触的第二边缘，其中所述基板材料层、所述间隔开的绝缘层和所述FBAR在它们之间限定空区域，所述FBAR位于间隔开的...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·饶，Q·马，M·山川，A·伯林，LP·王，Y·张，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：