用于检测病毒或其他抗原的基于SAW的水凝胶测试的制作方法

本公开一般涉及感测设备。更具体地，本公开涉及用于检测病毒或其他抗原的基于表面声波(saw)的水凝胶测试。

背景技术：

1、sars-cov-2(covid-19)病毒或其他疾病通过呼吸道飞沫传染对社会构成重大挑战。减少呼吸道疾病的传播需要能够以快速且无创的方式快速检测这些疾病的存在。然而，目前对sars-cov-2病毒的检测通常依赖于直接从患者身上采集体液(诸如鼻咽抽吸物或唾液)并将这些样本送到实验室，然后在实验室对样本进行处理并最终进行测试。不幸的是，这可能是一个极其缓慢的过程，而且这些测试通常是在有症状的个体身上进行的，而错过了通过无症状或出现症状前的个体传播的疾病病例。结果，这给公共卫生基础设施造成了沉重负担，并且在减少呼吸系统疾病的传播方面非常不足。

技术实现思路

1、本公开提供了用于检测病毒或其他抗原的基于表面声波(saw)的水凝胶测试。

2、在第一实施例中，一种装置包括saw传感器。saw传感器包括压电基板。saw传感器还包括在压电基板上方的第一叉指型晶体管和第二叉指型晶体管。第一叉指型晶体管被配置为将输入电信号转换为声波。第二叉指型晶体管被配置为将声波转换为输出电信号。压电基板被配置为传输声波。saw传感器还包括在压电基板上方并且至少部分地被定位在第一叉指型晶体管和第二叉指型晶体管之间的检测层。检测层包括(i)被配置为与一种或多种生物分析物结合的抗体和(ii)在抗体上方的水凝胶层。

3、在第二实施例中，一种系统包括多个saw传感器。每个saw传感器包括压电基板。每个saw传感器还包括在压电基板上方的第一叉指型晶体管和第二叉指型晶体管。第一叉指型晶体管被配置为将输入电信号转换为声波。第二叉指型晶体管被配置为将声波转换为输出电信号。压电基板被配置为传输声波。每个saw传感器还包括在压电基板上方并且至少部分地被定位在第一叉指型晶体管和第二叉指型晶体管之间的检测层。检测层包括(i)抗体和(ii)在抗体上方的水凝胶层。saw传感器中的至少一个的抗体被配置为与一种或多种生物分析物结合。

4、在第三实施例中，一种方法，包括：向一个或多个saw传感器提供空气流，并使用一个或多个saw传感器检测空气流中的一种或多种生物分析物。saw传感器中的至少一个包括：压电基板、在压电基板上方的第一叉指型晶体管和第二叉指型晶体管、以及在压电基板上方并且至少部分地被定位在第一叉指型晶体管和第二叉指型晶体管之间的检测层。第一叉指型晶体管被配置为将输入电信号转换为声波。第二叉指型晶体管被配置为将声波转换为输出电信号。压电基板被配置为传输声波。检测层包括(i)被配置为与一种或多种生物分析物结合的抗体和(ii)在抗体上方的水凝胶层。

5、根据以下附图、描述和权利要求，其他技术特征对于本领域技术人员而言可能是显而易见的。

技术特征：

1.一种装置，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其中：

3.根据权利要求1所述的装置，其中：

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述水凝胶层包括以三维网络连接的聚合物链，所述水凝胶层被配置为保持水并水合所述抗体。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述抗体被配置为与所述一种或多种生物分析物结合以便改变所述saw传感器的振荡频率。

6.根据权利要求5所述的装置，还包括：

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述水凝胶层包括琼脂糖水凝胶、聚丙烯酰胺水凝胶或瓜尔胶水凝胶。

8.根据权利要求1所述的装置，还包括：

9.根据权利要求1所述的装置，其中：

10.一种系统，包括：

11.根据权利要求10所述的系统，其中在所述saw传感器中的所述至少一个中：

12.根据权利要求10所述的系统，其中在所述saw传感器中的所述至少一个中：

13.根据权利要求10所述的系统，其中在每个所述saw传感器中，所述水凝胶层包括以三维网络连接的聚合物链，所述水凝胶层被配置为保持水并水合所述抗体。

14.根据权利要求10所述的系统，其中在所述saw传感器中的所述至少一个中，所述抗体被配置为与所述一种或多种生物分析物结合以便改变所述saw传感器的振荡频率。

15.根据权利要求14所述的系统，还包括：

16.根据权利要求10所述的系统，其中在所述saw传感器中的至少一个其他saw传感器中，所述抗体被灭活。

17.根据权利要求10所述的系统，其中在每个所述saw传感器中：

18.根据权利要求10所述的系统，其中以下中的至少一个：

19.一种方法，包括：

20.根据权利要求19所述的方法，还包括：

技术总结
一种装置包括表面声波(SAW)传感器(100)。SAW传感器包括压电基板(102)。SAW传感器还包括在压电基板上方的第一叉指型晶体管和第二叉指型晶体管(104a‑104b)。第一叉指型晶体管(104a)被配置为将输入电信号转换为声波。第二叉指型晶体管(104b)被配置为将声波转换为输出电信号。压电基板被配置为传输声波。SAW传感器还包括在压电基板上方并且至少部分地被定位在第一叉指型晶体管和第二叉指型晶体管之间的检测层(116)。检测层包括(i)被配置为与一种或多种生物分析物结合的抗体(302)和(ii)在抗体上方的水凝胶层(306)。

技术研发人员：A·塞里诺,M·T·罗杰斯,J·A·比洛托,W·J·科特雷尔
受保护的技术使用者：雷神公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12