一种基于硅纳米线的生物传感器制备方法及在DNA检测中的应用

摘要

本发明公开了一种基于硅纳米线的生物传感器制备方法及在DNA检测中的应用，通过湿化学法制备硅纳米线，将金纳米粒子通过硅烷偶联剂修饰于硅纳米线上；再通过金纳米粒子与DNA之间的化学键的结合，将探针DNA嫁接到硅纳米线上，制备成传感器探头，用于探测待测靶溶液中未知DNA序列；检测结果主要由循环伏安法测得的数据分析得到。本发明的特点：①通过简单的微加工工艺能够进行大批量生产，成本低且与大规模集成电路工艺相兼容；②主要利用了硅纳米线、金纳米粒子和DNA相互之间的特异性和生物相容性，易于实现，具有广泛的适用性；③所得生物传感器，制作简便、重现性好、灵敏度高、易于实现微型化并且能够实现实时监测。

主权项

一种基于硅纳米线的生物传感器制备方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤：a）硅纳米线的制备用H2SO4:H2O2=1:1溶液清洗硅片，再用去离子水将其冲洗干净；配制70毫摩尔/升的AgNO3溶液，超声振动15～20分钟，再配制浓度为20%的HF 溶液；两种溶液按体积比1:1混合，将洗净的硅片投入到上述混合溶液中进行反应，反应时间为50～60分钟；然后用HNO3溶液和去离子水将该硅片清洗干净，烘干后得到刻有硅纳米线的硅片；b）金纳米粒子的制备配制0.001摩尔/升的氯金酸溶液；同时，配制38.8毫摩尔/升的柠檬酸钠溶液；然后将配制好的氯金酸溶液加热至沸腾，再将柠檬酸钠溶液加至其中，氯金酸溶液与柠檬酸钠溶液体积比为10:1，使混合溶液静置反应10～15分钟，冷却后溶液的颜色由黄色变成深红棕色，即反应结束，得到粒径8～10纳米的金纳米粒子水溶液；c）用金纳米粒子修饰硅纳米线将步骤a制备的硅纳米线分别用乙醇和去离子水冲洗干净；然后投入到加有硅烷偶联剂3‑氨丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液中, 硅烷偶联剂与乙醇的体积比为1:1000，将乙醇溶液加热至沸腾，时间40～45分钟；取出硅片，先用乙醇冲洗掉多余的APTMS，再用去离子水洗掉乙醇；再将该硅片放入金纳米粒子溶液中浸泡12小时；取出，用去离子水冲洗，放入100℃的干燥箱中上烘干；最后用导电银浆和环氧树脂将导线连接于硅片上，制得基于硅纳米线的生物传感器。