一种石墨烯晶体管无标记DNA传感器及其制备方法与流程

文档序号:24496478发布日期:2021-03-30 21:24阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种石墨烯晶体管dna传感器,包括衬底和设置于所述衬底上的栅极、源极和漏极;所述源极和漏极之间设置有石墨烯沟道;所述栅极表面固定碳点,单链探针dna连接在碳点上,检测互补的dna。

2.根据权利要求1所述的石墨烯晶体管dna传感器,其特征在于,所述石墨烯沟道的宽度为0.25~0.35mm,石墨烯沟道的长度为5~8mm。

3.根据权利要求1或2所述的石墨烯晶体管dna传感器,其特征在于,所述石墨烯沟道为单层石墨烯。

4.根据权利要求1所述的石墨烯晶体管dna传感器,其特征在于,所述栅极、源极和漏极独立地包括铬层和金层,所述铬层位于衬底和金层之间。

5.根据权利要求4所述的石墨烯晶体管dna传感器,其特征在于,所述铬层的厚度为8~11nm,所述金层的厚度为40~70nm。

6.根据权利要求1所述的石墨烯晶体管dna传感器,其特征在于,所述栅极表面碳点的固定量为8~15μg/mm2

7.权利要求1~6任意一项所述石墨烯晶体管dna传感器的制备方法,包括以下步骤:

(1)在衬底表面制备栅极、源极和漏极,使所述源极和漏极之间存在沟道;

(2)将石墨烯平铺在源极和漏极之间的沟道上,得到石墨烯晶体管;

(3)在所述步骤(2)得到的石墨烯晶体管的栅极表面固定碳点;

(4)在所述步骤(3)固定的碳点表面连接单链探针dna,得到石墨烯晶体管dna传感器。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中固定碳点的方法包括:在所述步骤(2)所得石墨烯晶体管中栅极的表面修饰羧基后进行活化处理;将碳点分散液涂覆在活化处理后的栅极表面。

9.权利要求1~6任意一项所述石墨烯晶体管离子传感器或权利要求7~8任意一项所述制备方法制备的石墨烯晶体管离子传感器在dna检测中的应用。


技术总结
本发明提供了一种石墨烯晶体管DNA传感器,包括衬底和设置于所述衬底上的栅极、源极和漏极;所述源极和漏极之间设置有石墨烯沟道;所述栅极表面固定有碳点。本发明将碳点固定在石墨烯晶体管栅电极表面,然后将单链探针DNA连接在碳点上,单链DNA可以与溶液中的互补DNA发生互补配对,从而改变晶体管与样本溶液之间的双电层界面特性,使石墨烯沟道中的电流发生变化,通过检测沟道中的电流变化,可以检测溶液中的微量DNA;本发明提供的石墨烯晶体管无标记DNA传感器的操作电压低于1V,DNA的最低检测限能够达到10‑12M,且改变DNA浓度后,传感器的电流即时发生变化,灵敏度非常高。

技术研发人员:李金华;范钦
受保护的技术使用者:湖北大学
技术研发日:2019.09.30
技术公布日:2021.03.30
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