非接触式电导法实现PCR反应过程的实时检测系统和方法

摘要

本发明涉及非接触式电导法实现PCR过程的实时检测系统和方法，其特征在于所述系统包括基于MEMS集成的PCR微芯片、交流激励电源、电流转电压及放大电路、温度传感电路、加热电路、数模/模数转换接口DAQ及上位的Labview控制中心；所述的集成PCR微芯片集成了微反应腔、温度传感电极和加热电极以及电化学检测电极，硅基底正面刻蚀微反应腔，背面集成加热电极和温度传感电极；电化学检测电极为叉指电极，通过绝缘层与硅基底键合，与微反应腔形成密闭结构，通过控制硅基底背面的温度传感电极和加热电极实现扩增反应所需的温度循环。本发明所述的检测系统的灵敏度和分辨率可达fg/μL以下，电极复用性高，使用寿命长、检测结果可靠性高。

主权项

一种非接触式电导法实现PCR过程的实时检测系统，其特征在于包括基于MEMS集成的PCR微芯片、交流激励电源、电流转电压及放大电路、温度传感电路、加热控制电路、数模/模数转换接口DAQ及上位机的Labview控制中心；其中，交流激励电源连接PCR微芯片中的电化学检测电极；加热控制电路连接PCR微芯片中的加热电极；电化学检测电极另一端则与电流转电压及放大电路连接；温度传感电路连接PCR微芯片中的温度传感电极；温度传感电路、电流转电压及放大电路与模数/数模转换接口DAQ连接，模数/数模转换接口DAQ分别与上位机的Labview控制中心和加热控制电路连接，所述的集成PCR微芯片集成了微反应腔、温度传感电极和加热电极以及电化学检测电极，硅基底正面刻蚀微反应腔，背面集成加热电极和温度传感电极；电化学检测电极为叉指电极，其是在电极支撑物表面用Lift‑off工艺制作金电极作为电化学检测电极并打孔作为进出样口，然后用标准工艺在此电极表面生长纳米级的Si3N4或SiO2层作为绝缘层，叉指电极面与硅基体的微反应腔体通过紫外胶键合，键合时叉指电极面的进样口与反应腔体进样口对准，与微反应腔形成密闭结构，通过控制硅基底背面的温度传感电极和加热电极实现扩增反应所需的温度循环。