一种高灵敏度的集成CMOS光学生物芯片

摘要

本发明属于生物医学检测技术领域，具体为一种高灵敏度集成CMOS光学生物芯片。该芯片含有基于CMOS工艺的光电探测器,光电探测器包括光电转换电路、光电流读出电路和模数转换电路；目标分子固定于光电探测器表面，分子探针结合到目标分子上；所述分子探针链接有一段引物链，经过滚环扩增后分子探针上连接有由数百个相同重复结构单位组成的超长链，每一个重复结构单位通过核苷酸互补配对作用，再连接上具有过氧化物酶催化化学发光功能的DNAzyme结构，加入底物后发生化学发光，光信号由光电探测器转换为电信号。整个芯片系统基于CMOS工艺，没有光学元件，背景噪声低，系统结构简单，成本降低；采用滚环扩增技术和特定DNAzyme结构，极大提高了检测灵敏度。

主权项

一种高灵敏度的集成CMOS光学生物芯片，其特征在于该芯片包括：（1）一种基于大规模集成电路技术制备的CMOS光电探测器；（2）固定于CMOS光电探测器表面的目标分子；（3）可与目标分子发生特异性相互作用的检测分子，实现对目标分子进行识别；所述检测分子含有一引物，引发一种或者多种滚环扩增的复制产物，该滚环扩增的复制产物仍然连接在检测分子表面；（4）G‑quadruplex‑hemin复合结构，通过连接臂固定在滚环扩增的复制产物上；（5）在G‑quadruplex‑hemin催化下，luminol和双氧水发生化学发光，产生光信号，由CMOS光电探测器进行光电转换，实现一种或者多种的目标分子的鉴定。