一種射頻標簽式生物傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于傳感器領(lǐng)域，尤其是涉及一種射頻標簽式生物傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]生物傳感器是一種對生物物質(zhì)敏感并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號進行檢測的儀器，是由固定化的生物敏感材料作識別元件(包括酶、抗體、抗原、微生物、細胞、組織、核酸等生物活性物質(zhì))與適當(dāng)?shù)睦砘瘬Q能器(如氧電極、光敏管、場效應(yīng)管、壓電晶體等等)及信號放大裝置構(gòu)成的分析工具或系統(tǒng)。
[0003]射頻識別即RFID (Rad1 Frequency IDentificat1n)技術(shù)，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學(xué)接觸。
[0004]現(xiàn)有的生物傳感器往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本昂貴，而通過將射頻識別的技術(shù)原理融入生物傳感器的制造中，可以得到一種新型的成本較低的射頻標簽式傳感器，但是目前還沒有相關(guān)的資料公開基于這兩種技術(shù)得到的相關(guān)裝置存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種射頻標簽式生物傳感器，其結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便，制造成本較低。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種射頻標簽式生物傳感器，包括壓電基底，其特征在于:所述壓電基底上依次并排設(shè)置有叉指換能器、參比通道和檢測通道，所述參比通道用于設(shè)置參比生物探針及PBS緩沖液，所述檢測通道用于設(shè)置檢測生物探針及待測物質(zhì)；所述壓電基底上還設(shè)置有反射柵1、反射柵II和反射柵III，所述反射柵I設(shè)置在所述叉指換能器與所述參比通道之間，所述反射柵II設(shè)置在所述參比通道與所述檢測通道之間，所述反射柵III以與所述反射柵II沿所述檢測通道軸線對稱的方式設(shè)置在檢測通道的一側(cè)；所述參比通道包括依次層疊固定在壓電基底上的生物敏感層I和多孔壓電層I，所述參比生物探針及PBS緩沖液設(shè)置在所述多孔壓電層I上；所述檢測通道包括依次層疊固定在壓電基底上的生物敏感層II和多孔壓電層II，所述檢測生物探針及待測物質(zhì)設(shè)置在所述多孔壓電層II上。
[0007]優(yōu)選的，所述檢測生物探針為鉬電阻傳感器探頭。
[0008]優(yōu)選的，所述生物敏感層I和所述生物敏感層II均采用金膜，厚度為5_8mm。
[0009]優(yōu)選的，所述多孔壓電層I和所述多孔壓電層II均米用Cr鍛層,厚度為10_15mm。
[0010]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
1.本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，不僅增大了傳感器的雜交反應(yīng)體系而且還避免了短路情況的發(fā)生；
[0011]2.通過在信號的傳輸路徑上布置多個反射柵實現(xiàn)編碼從而進行身份辨識，實現(xiàn)無源工作功能，同時利用其重復(fù)性實現(xiàn)精確測量；
[0012]3.RFID是對時間信號進行采集，具有更強的抗干擾能力，因此對信號的采集更加容易及準確；
[0013]4.信號采集電路的設(shè)計相對簡單，制作工藝難度大大降低，信號采集使用的儀器可采用指標相對較低、價格更加便宜的設(shè)備，減少了使用成本。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]1、壓電基底 2、多孔壓電層I 3、生物敏感層I
[0016]4、叉指換能器 5、參比通道 6、反射柵II
[0017]7、檢測通道 8、反射柵III 9、反射柵I
[0018]10、生物敏感層II 11、多孔壓電層II
【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0020]實施例1:如圖1所示，本發(fā)明提供如圖1所示，本發(fā)明的射頻標簽式生物傳感器，包括壓電基底1，壓電基底I上依次并排設(shè)置有叉指換能器4、參比通道5和檢測通道7，參比通道5用于設(shè)置參比生物探針及PBS緩沖液，檢測通道7用于設(shè)置檢測生物探針及待測物質(zhì)；本實施例中，所述參比通道包括依次層疊固定在壓電基底上的生物敏感層I 3和多孔壓電層I 2，所述參比生物探針及PBS緩沖液設(shè)置在多孔壓電層I 2上；檢測通道包括依次層疊固定在壓電基底上的生物敏感層II 10和多孔壓電層II 11，檢測生物探針及待測物質(zhì)設(shè)置在多孔壓電層II 11上。
[0021]優(yōu)選的，所述檢測生物探針為鉬電阻傳感器探頭。
[0022]壓電基底上還設(shè)置有反射柵I 9、反射柵II 6和反射柵III 8，反射柵I 9設(shè)置在叉指換能器4與參比通道5之間，反射柵II 6設(shè)置在參比通道5與檢測通道7之間，反射柵III 8以與反射柵II 6沿檢測通道軸線對稱的方式設(shè)置在檢測通道7的一側(cè)。
[0023]本實施例中，叉指換能器4的叉指電極采用純金材料利用真空鍍膜及光蝕刻的方法鍍制在壓電晶體表面，再利用光刻技術(shù)在傳感端刻出叉指電極圖形而得到。
[0024]本實施例中，所述生物敏感層I 3和生物敏感層II 10均采用金膜，厚度為5_8mm。所述多孔壓電層I 2和多孔壓電層II 11均采用Cr鍍層，10-15mm，壓電基底采用Y方向切割36°旋轉(zhuǎn)、X方向傳播的LiTaO3晶體，經(jīng)正面拋光、背面打毛處理得到。
[0025]本發(fā)明的射頻標簽式生物傳感器的工作原理如下:叉指換能器4將接收到的信號轉(zhuǎn)換為表面波信號，反射柵的作用就是將換能器接收到的信號沿原路徑反射回去，信號在此過程中產(chǎn)生一定的損耗，表面波信號在壓電晶體中傳播遇到反射柵后一部分能量返回到叉指換能器，表面波信號再次通過叉指換能器轉(zhuǎn)換為電磁信號發(fā)射到空間中。通過在信號的傳輸路徑上布置幾個或者多個反射柵實現(xiàn)編碼進行身份辨識的功能，同時還具備完全無源工作的功能。
[0026]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
1.本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，不僅增大了傳感器的雜交反應(yīng)體系而且還避免了短路情況的發(fā)生；
[0027]2.通過在信號的傳輸路徑上布置多個反射柵實現(xiàn)編碼從而進行身份辨識，實現(xiàn)無源工作功能，同時利用其重復(fù)性實現(xiàn)精確測量；
[0028]3.RFID是對時間信號進行采集，具有更強的抗干擾能力，因此對信號的采集更加容易及準確；
[0029]4.信號采集電路的設(shè)計相對簡單，制作工藝難度大大降低，信號采集使用的儀器可采用指標相對較低、價格更加便宜的設(shè)備，減少了使用成本。
[0030]以上對本發(fā)明的實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種射頻標簽式生物傳感器，包括壓電基底，其特征在于:所述壓電基底上依次并排設(shè)置有叉指換能器、參比通道和檢測通道，所述參比通道用于設(shè)置參比生物探針及PBS緩沖液，所述檢測通道用于設(shè)置檢測生物探針及待測物質(zhì)；所述壓電基底上還設(shè)置有反射柵1、反射柵II和反射柵III，所述反射柵I設(shè)置在所述叉指換能器與所述參比通道之間，所述反射柵II設(shè)置在所述參比通道與所述檢測通道之間，所述反射柵III以與所述反射柵II沿所述檢測通道軸線對稱的方式設(shè)置在檢測通道的一側(cè)；所述參比通道包括依次層疊固定在壓電基底上的生物敏感層I和多孔壓電層I，所述參比生物探針及PBS緩沖液設(shè)置在所述多孔壓電層I上；所述檢測通道包括依次層疊固定在壓電基底上的生物敏感層II和多孔壓電層II，所述檢測生物探針及待測物質(zhì)設(shè)置在所述多孔壓電層II上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻標簽式生物傳感器，其特征在于:所述檢測生物探針為鉬電阻傳感器探頭。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻標簽式生物傳感器，其特征在于:所述生物敏感層I和所述生物敏感層II均采用金膜，厚度為5-8mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻標簽式生物傳感器，其特征在于:所述多孔壓電層I和所述多孔壓電層II均采用Cr鍍層，厚度為10-15mm。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種射頻標簽式生物傳感器，包括壓電基底，所述壓電基底上依次并排設(shè)置有叉指換能器、參比通道和檢測通道，所述參比通道用于設(shè)置參比生物探針及PBS緩沖液，所述檢測通道用于設(shè)置檢測生物探針及待測物質(zhì)；所述壓電基底上還設(shè)置有反射柵I、反射柵II和反射柵III，所述反射柵I設(shè)置在所述叉指換能器與所述參比通道之間，所述反射柵II設(shè)置在所述參比通道與所述檢測通道之間，所述反射柵III以與所述反射柵II沿所述檢測通道軸線對稱的方式設(shè)置在檢測通道的一側(cè)。本發(fā)明的有益效果是其結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便，制造成本較低。
【IPC分類】G06K17/00, G01N27/26
【公開號】CN105590117
【申請?zhí)枴緾N201410560201
【發(fā)明人】左樹艷
【申請人】天津岳達科技有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月18日