一种射频标签式生物传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于传感器领域，尤其是涉及一种射频标签式生物传感器。
【背景技术】
[0002]生物传感器是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器，是由固定化的生物敏感材料作识别元件(包括酶、抗体、抗原、微生物、细胞、组织、核酸等生物活性物质)与适当的理化换能器(如氧电极、光敏管、场效应管、压电晶体等等)及信号放大装置构成的分析工具或系统。
[0003]射频识别即RFID (Rad1 Frequency IDentificat1n)技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
[0004]现有的生物传感器往往结构复杂，成本昂贵，而通过将射频识别的技术原理融入生物传感器的制造中，可以得到一种新型的成本较低的射频标签式传感器，但是目前还没有相关的资料公开基于这两种技术得到的相关装置存在。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种射频标签式生物传感器，其结构紧凑、使用方便，制造成本较低。
[0006]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种射频标签式生物传感器，包括压电基底，其特征在于:所述压电基底上依次并排设置有叉指换能器、参比通道和检测通道，所述参比通道用于设置参比生物探针及PBS缓冲液，所述检测通道用于设置检测生物探针及待测物质；所述压电基底上还设置有反射栅1、反射栅II和反射栅III，所述反射栅I设置在所述叉指换能器与所述参比通道之间，所述反射栅II设置在所述参比通道与所述检测通道之间，所述反射栅III以与所述反射栅II沿所述检测通道轴线对称的方式设置在检测通道的一侧；所述参比通道包括依次层叠固定在压电基底上的生物敏感层I和多孔压电层I，所述参比生物探针及PBS缓冲液设置在所述多孔压电层I上；所述检测通道包括依次层叠固定在压电基底上的生物敏感层II和多孔压电层II，所述检测生物探针及待测物质设置在所述多孔压电层II上。
[0007]优选的，所述检测生物探针为钼电阻传感器探头。
[0008]优选的，所述生物敏感层I和所述生物敏感层II均采用金膜，厚度为5_8mm。
[0009]优选的，所述多孔压电层I和所述多孔压电层II均米用Cr锻层,厚度为10_15mm。
[0010]本发明具有的优点和积极效果是:
1.本发明的结构紧凑，体积小巧，不仅增大了传感器的杂交反应体系而且还避免了短路情况的发生；
[0011]2.通过在信号的传输路径上布置多个反射栅实现编码从而进行身份辨识，实现无源工作功能，同时利用其重复性实现精确测量；
[0012]3.RFID是对时间信号进行采集，具有更强的抗干扰能力，因此对信号的采集更加容易及准确；
[0013]4.信号采集电路的设计相对简单，制作工艺难度大大降低，信号采集使用的仪器可采用指标相对较低、价格更加便宜的设备，减少了使用成本。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构示意图。
[0015]1、压电基底 2、多孔压电层I 3、生物敏感层I
[0016]4、叉指换能器 5、参比通道 6、反射栅II
[0017]7、检测通道 8、反射栅III 9、反射栅I
[0018]10、生物敏感层II 11、多孔压电层II
【具体实施方式】
[0019]下面将结合实施例和附图对本发明做进一步说明。
[0020]实施例1:如图1所示，本发明提供如图1所示，本发明的射频标签式生物传感器，包括压电基底1，压电基底I上依次并排设置有叉指换能器4、参比通道5和检测通道7，参比通道5用于设置参比生物探针及PBS缓冲液，检测通道7用于设置检测生物探针及待测物质；本实施例中，所述参比通道包括依次层叠固定在压电基底上的生物敏感层I 3和多孔压电层I 2，所述参比生物探针及PBS缓冲液设置在多孔压电层I 2上；检测通道包括依次层叠固定在压电基底上的生物敏感层II 10和多孔压电层II 11，检测生物探针及待测物质设置在多孔压电层II 11上。
[0021]优选的，所述检测生物探针为钼电阻传感器探头。
[0022]压电基底上还设置有反射栅I 9、反射栅II 6和反射栅III 8，反射栅I 9设置在叉指换能器4与参比通道5之间，反射栅II 6设置在参比通道5与检测通道7之间，反射栅III 8以与反射栅II 6沿检测通道轴线对称的方式设置在检测通道7的一侧。
[0023]本实施例中，叉指换能器4的叉指电极采用纯金材料利用真空镀膜及光蚀刻的方法镀制在压电晶体表面，再利用光刻技术在传感端刻出叉指电极图形而得到。
[0024]本实施例中，所述生物敏感层I 3和生物敏感层II 10均采用金膜，厚度为5_8mm。所述多孔压电层I 2和多孔压电层II 11均采用Cr镀层，10-15mm，压电基底采用Y方向切割36°旋转、X方向传播的LiTaO3晶体，经正面抛光、背面打毛处理得到。
[0025]本发明的射频标签式生物传感器的工作原理如下:叉指换能器4将接收到的信号转换为表面波信号，反射栅的作用就是将换能器接收到的信号沿原路径反射回去，信号在此过程中产生一定的损耗，表面波信号在压电晶体中传播遇到反射栅后一部分能量返回到叉指换能器，表面波信号再次通过叉指换能器转换为电磁信号发射到空间中。通过在信号的传输路径上布置几个或者多个反射栅实现编码进行身份辨识的功能，同时还具备完全无源工作的功能。
[0026]本发明具有的优点和积极效果是:
1.本发明的结构紧凑，体积小巧，不仅增大了传感器的杂交反应体系而且还避免了短路情况的发生；
[0027]2.通过在信号的传输路径上布置多个反射栅实现编码从而进行身份辨识，实现无源工作功能，同时利用其重复性实现精确测量；
[0028]3.RFID是对时间信号进行采集，具有更强的抗干扰能力，因此对信号的采集更加容易及准确；
[0029]4.信号采集电路的设计相对简单，制作工艺难度大大降低，信号采集使用的仪器可采用指标相对较低、价格更加便宜的设备，减少了使用成本。
[0030]以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种射频标签式生物传感器，包括压电基底，其特征在于:所述压电基底上依次并排设置有叉指换能器、参比通道和检测通道，所述参比通道用于设置参比生物探针及PBS缓冲液，所述检测通道用于设置检测生物探针及待测物质；所述压电基底上还设置有反射栅1、反射栅II和反射栅III，所述反射栅I设置在所述叉指换能器与所述参比通道之间，所述反射栅II设置在所述参比通道与所述检测通道之间，所述反射栅III以与所述反射栅II沿所述检测通道轴线对称的方式设置在检测通道的一侧；所述参比通道包括依次层叠固定在压电基底上的生物敏感层I和多孔压电层I，所述参比生物探针及PBS缓冲液设置在所述多孔压电层I上；所述检测通道包括依次层叠固定在压电基底上的生物敏感层II和多孔压电层II，所述检测生物探针及待测物质设置在所述多孔压电层II上。2.根据权利要求1所述的射频标签式生物传感器，其特征在于:所述检测生物探针为钼电阻传感器探头。3.根据权利要求1所述的射频标签式生物传感器，其特征在于:所述生物敏感层I和所述生物敏感层II均采用金膜，厚度为5-8mm。4.根据权利要求1所述的射频标签式生物传感器，其特征在于:所述多孔压电层I和所述多孔压电层II均采用Cr镀层，厚度为10-15mm。
【专利摘要】本发明提供一种射频标签式生物传感器，包括压电基底，所述压电基底上依次并排设置有叉指换能器、参比通道和检测通道，所述参比通道用于设置参比生物探针及PBS缓冲液，所述检测通道用于设置检测生物探针及待测物质；所述压电基底上还设置有反射栅I、反射栅II和反射栅III，所述反射栅I设置在所述叉指换能器与所述参比通道之间，所述反射栅II设置在所述参比通道与所述检测通道之间，所述反射栅III以与所述反射栅II沿所述检测通道轴线对称的方式设置在检测通道的一侧。本发明的有益效果是其结构紧凑、使用方便，制造成本较低。
【IPC分类】G06K17/00, G01N27/26
【公开号】CN105590117
【申请号】CN201410560201
【发明人】左树艳
【申请人】天津岳达科技有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月18日