一種生物靶標物質的電阻抗傳感器、檢測方法及用途技術

本發明專利技術公開了一種生物靶標物質的電阻抗傳感器、檢測方法及用途。該電阻抗傳感器包括芯片基板、正極電極、負極電極以及活性生物探針。通過戊二醛固定層將生物探針固定在芯片基板上的正極電極和負極電極之間的位置上，從而直接通過電阻抗變化來檢測能夠與生物探針相結合的生物靶標物質的存在，該電阻抗傳感器、檢測方法及用途提升了生物靶標物質的檢測穩定性；進一步地，本發明專利技術實施例描述的一種生物靶標物質的電阻抗傳感器、檢測方法及用途還通過調整雙電極之間的距離來提升檢測的靈活性。過調整雙電極之間的距離來提升檢測的靈活性。過調整雙電極之間的距離來提升檢測的靈活性。

【技術實現步驟摘要】
一種生物靶標物質的電阻抗傳感器、檢測方法及用途


[0001]本專利技術涉及生物靶標物質的檢測領域，涉及一種生物靶標物質的電阻抗傳感器、檢測方法及用途。

技術介紹

[0002]生物靶標物質，即檢測的目標生物物質，包括多糖、萜類、甾醇類、生物堿、肽類、核酸、蛋白質、氨基酸、甙類、油脂、蠟、樹脂類、植物色素、礦物質元素、酶和維生素等。在實際應用中，生物靶標物質的檢測廣泛用于各類疾病或環境監測中。
[0003]在現有技術中，常常先對待檢測的靶標物質的樣本進行預處理，如過濾、裂解、提純等等，再使經處理后的樣品進行檢測，從而通過反應結果實現檢測。
[0004]但是，現有技術往往存在如下缺陷：1、過程復雜，檢測手段便利性較低；2、作用體系復雜，使得檢測穩定性較低；3、生物靶標物質檢測周期較長，得到的結果不具有實時性
[0005]因此，當前需要一種生物靶標物質的電阻抗傳感器、檢測方法及用途，從而克服現有技術中存在的上述缺陷。

技術實現思路

[0006]針對現存的上述技術問題，本專利技術的目的在于提供一種生物靶標物質的電阻抗傳感器、檢測方法及用途，從而提升生物靶標物質的檢測穩定性、檢測速度以及便利性。
[0007]本專利技術提供了一種生物靶標物質的電阻抗傳感器，所述電阻抗傳感器包括芯片基板、正極電極、負極電極以及活性生物探針；其中，所述活性生物探針包括生物探針以及戊二醛固定層，所述生物探針通過所述戊二醛固定層固定在正極電極和負極電極之間。
[0008]在一個實施例中，所述芯片基板的材料為玻璃纖維環氧樹脂覆銅板。
[0009]在一個實施例中，所述電極的材料包括金、玻碳、碳、銅。
[0010]在一個實施例中，所述雙電極間的距離為1mm
?
10mm。
[0011]在一個實施例中，所述正極電極和所述負極電極構成絲網印刷共面式雙電極芯片。
[0012]本專利技術還提供了一種生物靶標物質的檢測方法，所述檢測方法由如前所述的生物靶標物質的電阻抗傳感器執行，所述檢測方法具體包括：獲取待檢測的生物樣本；通過所述活性生物探針與所述生物樣本進行反應，從而改變正極電極和負極電極之間的阻抗值；根據所述電阻抗值與預設的活性阻抗曲線，判斷所述生物樣本中是否存在生物靶標物質，并輸出判斷結果。
[0013]在一個實施例中，在根據所述電阻抗值與預設的活性阻抗曲線，判斷所述生物樣本中是否存在生物靶標物質，并輸出判斷結果之后，所述檢測方法還包括：當判斷認為所述生物樣本包括所述生物靶標物質時，輸出所述生物樣本中所述生物靶標物質的濃度。
[0014]本專利技術還提供了一種將如前所述的生物靶標物質的檢測方法應用于氣體中致病微生物檢測的用途。
[0015]相比于現有技術，本專利技術實施例具有如下有益效果：
[0016]本專利技術提供了一種生物靶標物質的電阻抗傳感器、檢測方法及用途，通過戊二醛固定層將生物探針固定在芯片基板上的正極電極與負極電極之間的位置上，并在設置一定距離的雙電極，從而直接通過電阻抗變化來檢測能夠與生物探針相結合的生物靶標物質的存在，該電阻抗傳感器、檢測方法及用途提升了生物靶標物質的檢測穩定性。
[0017]進一步地，本專利技術提供的一種生物靶標物質的電阻抗傳感器、檢測方法及用途還通過調整雙電極之間的距離來提升檢測的靈活性。
附圖說明
[0018]下文將結合說明書附圖對本專利技術進行進一步的描述說明，其中：
[0019]圖1示出了根據本專利技術的一種生物靶標物質的電阻抗傳感器的一個實施例的總結構圖；
[0020]圖2示出了根據本專利技術的一種生物靶標物質的檢測方法的一個實施例的流程圖；
[0021]圖3示出了根據本專利技術的一種生物靶標物質的檢測方法的另一實施例的流程圖。
具體實施方式
[0022]下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
[0023]具體實施例一
[0024]本專利技術實施例首先描述了一種生物靶標物質的電阻抗傳感器。圖1示出了根據本專利技術的一種生物靶標物質的電阻抗傳感器的一個實施例的結構圖。
[0025]如圖所示，該電阻抗傳感器包括芯片基板、正極電極、負極電極以及活性生物探針。
[0026]在一個實施例中，該電阻抗傳感器還包括多孔膜。在一個實施例中，多孔膜的材料為聚碳酸酯。多孔膜可以過濾樣本中非目標的大顆粒物質，并對傳感器表面進行保護，在實際應用時，將固定孔徑的多孔膜覆蓋在傳感器表面，通過調整孔徑大小將非目標的大顆粒物質進行粗過濾，選擇性透過電阻抗傳感器能夠檢測的生物靶標物質；在此基礎上，多孔膜進一步還防止了傳感器表面和外界的摩擦和接觸，進而避免了活性生物探針的脫落。
[0027]在一個實施例中，所述正極電極與負極電極構成絲網印刷共面式雙電極芯片，絲網印刷共面式電極芯片的形態結構包為雙電極結構，正負電極之間距離為1
?
10mm。在一個實施例中，所述基板材料為玻璃纖維環氧樹脂覆銅板。在一個實施例中，雙電極的材料包括金、鉑金、銅、玻碳、FTO以及ITO。
[0028]在現有技術中，常常先對待檢測的生物檢測樣本進行裂解和提純處理，再使經處理后的樣品與生物探針反應，從而通過反應結果實現檢測，但是這樣會導致檢測過程十分復雜并且不穩定。對此，本專利技術實施例設置活性生物探針以直接探測感知生物樣本中可能存在的生物靶標物質，并通過測量給定電壓下的電極的電阻抗，從而判斷生物樣本中是否存在能夠與活性生物探針對應結合的生物靶標物質，從而實現生物靶標物質的檢測。
[0029]所述活性生物探針包括生物探針以及戊二醛固定層，戊二醛固定層是指涂覆在芯片基板上的正極電極和負極電極之間的位置(戊二醛層的高度不高于正極電極或負極電極的厚度)的戊二醛，其中所混合的鏈霉親和素可與生物探針上標記的生物素通過共價鍵進行特異性結合，從而將若干個活性生物探針固定在芯片基板上的正極電極和負極電極之間的位置。由于傳感器檢測原理為檢測電阻抗變化，所以選擇導電性較低的戊二醛，使其空白背景阻抗穩定，當所檢測的生物樣本存在生物靶標物質且生物靶標物質已與生物探針結合時，通過施加特定的電壓即可測到增高的阻抗。為了實現檢測的靈活性，使得可廣泛應用于不同樣本規模的檢測，在一個實施例中，所述正負電極之間的距離為1mm
?
10mm。
[0030]由于本專利技術實施例通過測量給定電壓下的電阻抗來判斷生物樣本中是否存在生物靶標物質，因此，本專利技術實施例所述的電阻抗傳感器更適用于氣體形式的生物樣本的檢測(氣體形式的生物樣本不含水或含水量較少，不會影響電阻抗傳感器本身的導電性)，而對于液體形式的生物樣本需要先進行干燥處理，再進行檢測。
[0031]本專利技術實施例描述了一種生物靶標物質的電阻抗傳感器，通過本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種生物靶標物質的電阻抗傳感器，其特征在于，所述電阻抗傳感器包括芯片基板、正極電極、負極電極以、生物探針連接固定層、生物探針及以多孔膜；其中，所述活性生物探針包括生物探針以及戊二醛固定層，所述生物探針通過所述戊二醛固定層固定在正極電極和負極電極之間。2.根據權利要求1所述的生物靶標物質的電阻抗傳感器，其特征在于，所述芯片基板的材料為玻璃纖維環氧樹脂覆銅板。3.根據權利要求2所述的生物靶標物質的電阻抗傳感器，其特征在于，所述雙電極的材料包括金、玻碳、碳、銅。4.根據權利要求3所述的生物靶標物質的電阻抗傳感器，其特征在于，所述雙電極之間的距離為1mm
?
10mm。5.根據權利要求4所述的生物靶標物質的電阻抗傳感器，其特征在于，所述正極電極和所述負極電極構成絲網印刷共面式雙電極芯片。6.一種生物靶標...

【專利技術屬性】
技術研發人員：夏銘辰，曹健，鄭永旭，
申請(專利權)人：廣州市賽特檢測有限公司，
類型：發明
國別省市：