基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器及制备方法转让专利

申请号 : CN201710456411.5

文献号 : CN107271498B

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发明人 : 王琮强天

申请人 : 哈尔滨工业大学

摘要 :

本发明公开一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器及制备方法,本方法制备的传感器解决了微波器件测量葡萄糖浓度时的不准确性问题,首先在半导体基板正面上制作贴片谐振器和共面波导馈线的样本贴片,然后在含有样本贴片基板的正面制作SU‑8光阻胶的围墙结构,或者在含有样本贴片基板的背面制作凹槽结构。本发明采用谐振频率和反射系数作为检测参数,实现了不超过一秒的检测反应时间、高灵敏度和可重复利用特性,克服了基于微波器件的生物传感器普遍存在的不能定量测试的弊端。

权利要求 :

1.一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器的制备方法,首先在半导体基板正面上制作贴片谐振器和共面波导馈线的样本贴片,然后在含有样本贴片基板的正面制作SU-8光阻胶的围墙结构,其特征在于,包括如下具体制作步骤:步骤(1)基板表面进行亲水化处理;

步骤(2)应用等离子体对基板进行表面清洁处理;

步骤(3)在基板正面上使用SU-8光阻胶材料进行旋转涂胶,从而得到致密性高、无空洞结构、无分叶层的SU-8光刻胶层;

步骤(4)软烘去除SU-8光阻胶中的水成分,然后利用紫外线对SU-8光阻胶材料进行曝光,在基板正面上形成SU-8光阻胶的围墙结构,所述的围墙结构应完全包围贴片谐振器,而共面波导馈线的位置则需要在围墙结构之外,再硬烘焙以完全蒸发掉SU-8光刻胶里面剩余的溶剂,接着使用SU-8专用显影液浸泡基板进行显影;

步骤(5)使用去离子水溶液清洗基板表面杂质;

步骤(6)硬烘,增强SU-8光阻胶与半导体基板之间的粘合力。

2.根据权利要求1所述的一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器的制备方法,其特征在于:所述的步骤(3)在100℃~150℃,300rpm~500rpm,10rpm/s的加速度下,在基板正面上使用SU-8光阻胶材料进行旋转涂胶。

3.根据权利要求1所述的一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器的制备方法,其特征在于:所述的步骤(4)在65℃~85℃条件下软烘5分钟去除SU-8光阻胶中的水成分,然后在240mJ/cm2~300mJ/cm2的条件下利用紫外线对SU-8光阻胶材料进行曝光,在基板正面上形成SU-8光阻胶的围墙结构,所述的围墙结构应完全包围贴片谐振器,而共面波导馈线的位置则需要在所述的围墙结构之外,然后在95℃~115℃条件下硬烘焙10分钟~20分钟以完全蒸发掉SU-8光刻胶里面剩余的溶剂,接着使用SU-8专用显影液浸泡基板30~45分钟进行显影。

4.根据权利要求1所述的一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器的制备方法,其特征在于:所述的步骤(6)在150℃~250℃条件下硬烘20分钟以上增强SU-8光阻胶与半导体基板之间的粘合力。

5.根 据权利要求1所述的一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器的制备方法,其特征在于:所述的围墙结构为矩形或圆形。

6.一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器的制备方法,首先在半导体基板正面制作贴片谐振器和共面波导馈线的样本贴片,其特征在于,然后在含有样本贴片基板的背面制作凹槽结构,包括如下制作步骤:步骤(1)先确定背面凹槽的位置,为贴片谐振器的正面相对应的背面的位置,并大于该正面贴片谐振器的背面相对应的面积,而正面的共面波导馈线的背面相对应的位置则在该凹槽位置之外;然后除了凹槽位置涂抹光阻胶层,步骤(2)采用深硅刻蚀工艺利用氟基刻蚀性气体实施刻蚀操作,再利用碳氟基钝化性气体实施钝化操作,然后反复重复“刻蚀-钝化”的操作,直到完成既定厚度的基板背面深硅刻蚀,实现贴片谐振器背面凹槽型结构;

步骤(3)在离子反应刻蚀腔中用刻蚀性气体对做好的凹槽结构表面进行亲水化处理;

步骤(4)使用麻凝集素溶液和去离子水溶液对做好的凹槽结构进行表面清洁清理。

7.根据权利要求6所述的一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器的制备方法,其特征在于;所述的步骤(2)采用深硅刻蚀工艺利用氟基刻蚀性气体在10-2~10-3mbar的真空度,2500~3000瓦特的功率,-10℃温度下实施刻蚀操作6~10秒,并利用碳氟基钝化性气体在10-2~10-3mbar的真空度,1500~2000瓦特的功率下实施钝化操作2~4秒,并反复重复“刻蚀-钝化”的操作55~65次,直到完成既定厚度的基板背面深硅刻蚀,实现贴片谐振器背面凹槽结构。

8.根据权利要求6所述的一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器的制备方法,所述的凹槽结构为矩形或圆形。

9.根据权利要求1或6所述的一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器的制备方法,其特征在于;在半导体基板正面上制作贴片谐振器和共面波导馈线的样本贴片的制作方法包括如下步骤:步骤(1)使用半导体基板,清洗其表面,保证其表面清洁且无杂质;

步骤(2)利用低压化学气相沉淀方法,在半导体基板上沉淀一层厚度为50~200纳米的氧化物或氮化物钝化层,从而获得更加平坦的表面;

步骤(3)利用喷溅方法生长一层厚度为50~150纳米的种子金属层以提升半导体基板与后续器件金属层之间的粘合力;

步骤(4)在所述种子金属层上形成图案化的光阻胶层,图案化的光阻胶层窗口对应于预定位置的贴片谐振器和共面波导馈线位置;

步骤(5)电镀一层厚度为7.0~10.0微米厚的金属层来构成贴片谐振器和共面波导馈线的结构;

步骤(6)去除光阻胶;

步骤(7)用刻蚀性气体来去除不需要的种子金属防止短路;至此,微波贴片谐振器结构完成,将此时完成的结构称为样本贴片结构。

10.根据权利要求1或6所述的一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器的制备方法制备的传感器。

说明书 :

基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器及制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器及制备方法。

背景技术

[0002] 糖尿病是一种代谢性疾病,它的特征是患者的血糖长期高于标准值,全世界糖尿病患人数,1997年为1亿2,400万人,2014年全球估计有4.22亿成人患有糖尿病,由于糖尿病患病人数快速增加,而且其并发症会造成财务负担、生活品质下降,因此对于糖尿病的前期检测变得尤为重要。葡萄糖溶液作为常用的前期测试溶液,对其浓度的检测有着重要意义。目前常用的葡萄糖浓度的检测方法有三种:基于生物酶的化学方法;基于光学器件光学方法;基于微波器件的方法。微波器件检测葡萄糖浓度作为新兴的一种检测方法,越来越为人关注。由于葡萄糖溶液的浓度的值和其介电常数是成反比的,葡萄糖浓度越高,其介电常数越小,因此不同浓度的葡萄糖溶液与微波器件接触后,由于介电常数的不同,对微波器件的电磁场特性的影响也不同,使得微波器件的参数特性也随之发生变化,微波器件生物传感器正是通过检测微波器件测的参数特性,从而得到器件参数与葡萄糖浓度之间的线性关系,以此线性关系来计算葡萄糖的浓度。目前报道的可用于检测葡萄糖溶液的微波器件参数特性有等效电阻值、等效电容值、等效电感值、介电常数值、谐振频率、传输零点频率、反射系数、以及传输系数等,通过对这些参数的分析,研究人员可以分析并计算得出微波器件参数与葡萄糖浓度之间存在的线性关系,利用该线性关系来实现葡萄糖浓度检测的需求。
[0003] 现有的生物酶检测方法往往需要较长的时间来使得生物酶与葡萄糖溶液进行充分的反应,进而得到测量结果,反应时间相对较长且生物酶不能重复利用,增大了测量成本。光学检测方法也同样需要一定的时间来稳定测量所需的溶液和仪器,反应时间较长。此外,光学测量方法的测量稳定性容易受到测量溶液的形状、厚度、密度等因素的影响,测量结果的准确性不能得到很好的保证。相比于上述两种测量方法,基于微波器件的生物传感器的方法具有灵敏度高、反应时间快、可重复利用等诸多优点,上述特性是目前生物传感器研究的重要方向之一。定量检测作为现阶段生物传感器研究的另一个热点方向,受到了越来越多的科研人员的关注。由于现有的葡萄糖溶液的检测技术往往受限于溶液的用量、形状、以及测试位置的影响,其结果的准确性和可靠性得不到保证,很大程度上限制了葡萄糖生物传感器的广泛应用。

发明内容

[0004] 为了解决上述问题,本发明提出了一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器及制备方法,本发明采用谐振频率和反射系数作为检测参数,实现了不超过一秒的检测反应时间、高灵敏度和可重复利用特性,克服了基于微波器件的生物传感器普遍存在的不能定量测试的弊端。
[0005] 本发明所采用的技术如下:
[0006] 一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器的制备方法,首先在半导体基板正面上制作贴片谐振器和共面波导馈线的样本贴片,然后在含有样本贴片基板的正面制作SU-8光阻胶的围墙结构,包括如下制作步骤:
[0007] 步骤(1)基板表面进行亲水化处理;
[0008] 步骤(2)应用等离子体对基板进行表面清洁处理;
[0009] 步骤(3)在基板正面上使用SU-8光阻胶材料进行旋转涂胶,从而得到致密性高、无空洞结构、无分叶层的SU-8光刻胶层;
[0010] 步骤(4)软烘去除SU-8光阻胶中的水成分,然后利用紫外线对SU-8光阻胶材料进行曝光,在基板正面上形成SU-8光阻胶的围墙结构,所述的围墙结构应完全包围贴片谐振器,而共面波导馈线的位置则需要在围墙结构之外,再硬烘焙以完全蒸发掉SU-8光刻胶里面剩余的溶剂,接着使用SU-8专用显影液浸泡基进行显影;
[0011] 步骤(5)使用去离子水溶液清洗基板表面杂质;
[0012] 步骤(6)硬烘,增强SU-8光阻胶与半导体基板之间的粘合力。
[0013] 本发明还具有如下技术特征:
[0014] 1、如上所述的步骤(3)在100℃~150℃,300rpm~500rpm,10rpm/s的加速度下,在基板正面上使用SU-8光阻胶材料进行旋转涂胶。
[0015] 2、如上所述的步骤(4)在65℃~85℃条件下软烘5分钟去除SU-8光阻胶中的水成分,然后在240mJ/cm2~300mJ/cm2的条件下利用紫外线对SU-8光阻胶材料进行曝光,在基板正面上形成SU-8光阻胶的围墙结构,所述的围墙结构的应完全包围贴片谐振器,而共面波导馈线的位置则需要在所述的围墙结构之外,然后在95℃~115℃条件下硬烘焙10分钟~20分钟以完全蒸发掉SU-8光刻胶里面剩余的溶剂,接着使用SU-8专用显影液浸泡基板30~
45分钟进行显影。
[0016] 3、如上所述的步骤(6)在150℃~250℃条件下硬烘20分钟以上增强SU-8光阻胶与半导体基板之间的粘合力。
[0017] 4、如上所述的围墙结构为矩形或圆形。
[0018] 5、另外一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试传感器的制备方法,首先在半导体基板正面制作贴片谐振器和共面波导馈线的样本贴片,然后在含有样本贴片基板的背面制作凹槽结构,包括如下制作步骤:
[0019] 步骤(1)先确定背面凹槽的位置,为贴片谐振器的正面相对应的背面的位置,并大于该正面贴片谐振器的背面相对应的面积,而正面的共面波导馈线的背面相对应的位置则在该凹槽位置之外;然后除了凹槽位置涂抹光阻胶层,
[0020] 步骤(2)采用深硅刻蚀工艺利用氟基刻蚀性气体实施刻蚀操作,再利用碳氟基钝化性气体实施钝化操作,然后反复重复“刻蚀-钝化”的操作,直到完成既定厚度的基板背面深硅刻蚀,实现贴片谐振器背面凹槽型结构;
[0021] 步骤(3)在离子反应刻蚀腔中用刻蚀性气体对做好的凹槽结构表面进行亲水化处理;
[0022] 步骤(4)使用麻凝集素溶液和去离子水溶液对做好的凹槽结构进行表面清洁清理。
[0023] 6、如上所述的步骤(2)采用深硅刻蚀工艺利用氟基刻蚀性气体在10-2~10-3mbar的真空度,2500~3000瓦特的功率,-10℃温度下实施刻蚀操作6~10秒,并利用碳氟基钝化性气体在10-2~10-3mbar的真空度,1500~2000瓦特的功率下实施钝化操作2~4秒,并反复重复“刻蚀-钝化”的操作55~65次,直到完成既定厚度的基板背面深硅刻蚀,实现贴片谐振器背面凹槽结构。
[0024] 7、如上所述的凹槽结构为矩形或圆形。
[0025] 8、在半导体基板正面上制作贴片谐振器和共面波导馈线的样本贴片的制作方法包括如下步骤:
[0026] 步骤(1)使用半导体基板,清洗其表面,保证其表面清洁且无杂质;
[0027] 步骤(2)利用低压化学气相沉淀方法,在半导体基板上沉淀一层厚度为50~200纳米的氧化物或氮化物钝化层,从而获得更加平坦的表面;
[0028] 步骤(3)利用喷溅方法生长一层厚度为50~150纳米的种子金属层以提升半导体基板与后续器件金属层之间的粘合力;
[0029] 步骤(4)在所述种子金属层上形成图案化的光阻胶层,图案化的光阻胶层窗口对应于预定位置的贴片谐振器和共面波导馈线位置;
[0030] 步骤(5)电镀一层厚度为7.0~10.0微米厚的金属层来构成贴片谐振器和共面波导馈线的结构;
[0031] 步骤(6)去除光阻胶;
[0032] 步骤(7)用刻蚀性气体来去除不需要的种子金属防止短路;至此,微波贴片谐振器结构完成,将此时完成的结构称为样本贴片结构。
[0033] 9、基于如上所述的方法制备的一种基于微波贴片谐振器的葡萄糖定量测试生物传感器。
[0034] 本发明的有益效果:
[0035] (1)本发明通过微纳加工工艺,提出并实现了基于微波器件的定量、定点、定形测试,解决了微波器件测量葡萄糖浓度时的不准确性问题;
[0036] (2)本发明实现了葡萄糖浓度的微量检测,高效地节省了测试用葡萄糖溶液的成本,有利于商业化推广应用;
[0037] (3)本发明在实现了微波器件对于葡萄糖溶液检测的高灵敏度和低反应时间的特性的基础上,进一步实现了器件的可重复利用特性;
[0038] (4)其他对于介电常数敏感的生物标记物溶液,也可以采纳该发明提出的生物传感器作为检测器件。

附图说明

[0039] 图1为实施例1的基于硅基板且结合正面SU-8围墙结构的微波贴片谐振器示意图;
[0040] 图2为实施例2的基于硅基板且结合背面凹槽结构的微波贴片谐振器的正面示意图;
[0041] 图3为实施例2的基于硅基板且结合背面凹槽结构的微波贴片谐振器的背面示意图;
[0042] 图4为基于硅基的SU-8“围墙”结构贴片生物传感器显微镜图;
[0043] 图5为基于硅基的凹槽结构的生物传感器的显微镜正面图像图;
[0044] 图6为多个基于硅基的凹槽结构的生物传感器的显微镜背面图像图;
[0045] 图7为反射系数测量数据图;(a)和(b)为正面SU-8“围墙”结构和背面“凹槽”结构的生物传感器的分别在裸片、滴入异丙胺溶液、以及滴入去离子水溶液时的反射系数测量数据;(c)和(d)为正面SU-8“围墙”结构和背面“凹槽”结构的生物传感器在滴入浓度范围为25mg/dL~1000mg/dL的葡萄糖溶液时的反射系数测量数据;
[0046] 图8为线性拟合曲线分析图:(a)和(b)为正面SU-8“围墙”结构和背面“凹槽”结构的生物传感器关于谐振频率值和葡萄糖浓度的线性关系(线性相关度分别为0.96823和0.90470);(c)和(d)为正面SU-8“围墙”结构和背面“凹槽”结构的生物传感器关于反射系数幅值和葡萄糖浓度的线性关系(线性相关度分别为0.97848和0.98712);
[0047] 其中1贴片谐振器;2共面波导馈线结构;3硅基板;4、围墙结构;5、凹槽结构。

具体实施方式

[0048] 下面根据附图举例对本发明做进一步说明:
[0049] 实施例1:
[0050] 如图1和4所示,一种正面含有围墙结构的基于微波贴片谐振器的葡萄糖生物传感器的制作方法如下:
[0051] (1)首先使用玻璃、石英、硅等半导体基板,并利用异丙胺溶液进行一次清洗,再用去离子水溶液进行二次清洗,保证表面清洁且无杂质;
[0052] (2)利用低压化学气相沉淀方法,在半导体基板上沉淀一层厚度为50~200纳米的二氧化硅或氮化硅钝化层,从而获得更加平坦的表面以便于之后的加工;
[0053] (3)利用喷溅方法生长一层厚度为20~50纳米左右钛或者铬作为第一层种子金属层,之后再利用喷溅方法生长一层厚度为30~100纳米左右的金作为第二层种子金属层以提升半导体基板与后续器件金属层之间的粘合力;
[0054] (4)在所述种子金属层上形成图案化的光阻胶层,图案化的光阻胶层窗口对应于所述预定义的贴片谐振器和共面波导馈线位置;
[0055] (5)首先电镀一层厚度为6.0~9.0微米厚的铜作为第一层金属层,之后继续电镀一层厚度为0.5~1.0微米厚的金作为第二层金属层来构成贴片谐振器和共面波导馈线的结构。此处一般采用较厚铜,因为其具有相对更高的电导率、更低电阻率、更低损耗的金属材料和价格更低,从而可以获得更快的反应速度,方便之后的器件焊接,以及获得更低的加工成本;但是铜易氧化,所以最终需要在铜上面再加一层金作为防止氧化层。
[0056] (6)利用金属剥离设备并且使用丙酮溶液去除光阻胶;
[0057] (7)基于感性耦合等离子体刻蚀工艺,使用氩气等刻蚀性气体来去除不需要的种子金属以防止器件工作时的短路现象。
[0058] (8)在离子反应刻蚀腔中用氩气、氯气等刻蚀性气体对对前述做好的样本贴片表面进行亲水化处理;
[0059] (9)在一定温度80~140℃下应用N2H2/O2、O2等离子体对对前述做好的样本贴片进行表面清洁处理;
[0060] (10)在100℃~150℃,300rpm~500rpm,10rpm/s的加速度下,使用SU-8光阻胶材料在前述做好的样本贴片结构上进行旋转涂胶,从而得到致密性高、无空洞结构、无分叶层的SU-8光刻胶层;
[0061] (11)在65℃~85℃条件下软烘5分钟去除SU-8光阻胶中的水成分,其次在240mJ/cm2~300mJ/cm2的条件下利用紫外线对SU-8光阻胶材料进行曝光,在所述样本贴片结构上形成“围墙”图案化,“围墙”图案化的SU-8光阻胶窗口应完全包含前述做好的贴片谐振器,可以是方形结构、矩形结构、圆形结构等,而共面波导馈线的位置则需要在该“围墙”结构之外,然后在95℃~115℃条件下后硬烘焙10分钟~20分钟以完全蒸发掉SU-8光刻胶里面剩余的溶剂并进一步减少驻波效应,接着使用SU-8专用显影液浸泡基板30~45分钟进行显影;
[0062] (12)使用去离子水溶液清洗步骤(11)中的基板表面杂质;
[0063] (13)在150℃~250条件下硬烘20分钟以上以最大程度增强SU-8光阻胶与半导体基板直接的粘合力。
[0064] 实施例2:
[0065] 如图2-3,5-6所示,一种背面含有凹槽结构的基于微波贴片谐振器的葡萄糖生物传感器的制作方法如下:
[0066] (1)首先使用玻璃、石英、硅等半导体基板,并利用异丙胺溶液进行一次清洗,再用去离子水溶液进行二次清洗,保证表面清洁且无杂质;
[0067] (2)利用低压化学气相沉淀方法,在半导体基板上沉淀一层厚度为50~200纳米的二氧化硅或氮化硅钝化层,从而获得更加平坦的表面以便于之后的加工;
[0068] (3)利用喷溅方法生长一层厚度为20~50纳米左右钛或者铬作为第一层种子金属层,之后再利用喷溅方法生长一层厚度为30~100纳米左右的金作为第二层种子金属层以提升半导体基板与后续器件金属层之间的粘合力;
[0069] (4)在所述种子金属层上形成图案化的光阻胶层,图案化的光阻胶层窗口对应于所述预定义的贴片谐振器和共面波导馈线位置;
[0070] (5)首先电镀一层厚度为6.0~9.0微米厚的铜作为第一层金属层,之后继续电镀一层厚度为0.5~1.0微米厚的金作为第二层金属层来构成贴片谐振器和共面波导馈线的结构。此处一般采用较厚铜,因为其具有相对更高的电导率、更低电阻率、更低损耗的金属材料和价格更低,从而可以获得更快的反应速度,方便之后的器件焊接,以及获得更低的加工成本;但是铜易氧化,所以最终需要在铜上面再加一层金作为防止氧化层。
[0071] (6)利用金属剥离设备并且使用丙酮溶液去除光阻胶;
[0072] (7)基于感性耦合等离子体刻蚀工艺,使用氩气等刻蚀性气体来去除不需要的种子金属以防止器件工作时的短路现象;
[0073] (8)在前述做好的样本贴片的背面形成图案化的光阻胶层,图案化的光阻胶层窗口互补于(反向于)所述预定义的凹槽位置(仅凹槽位置没有光阻胶层),预定义的凹槽位于前述做好的正面贴片谐振器的正下方,并完全包含该正面贴片谐振器,可以是方形结构、矩形结构、圆形结构等,而共面波导馈线的位置则需要在该“凹槽”结构之外;
[0074] (9)采用深硅刻蚀工艺(Bosch)利用氟基刻蚀性气体在10-2~10-3mbar的真空度,2500~3000瓦特的功率,-10℃温度下实施刻蚀操作6~10秒,并利用碳氟基钝化性气体在-2 -3
10 ~10 mbar的真空度,1500~2000瓦特的功率下实施钝化操作2~4秒,并反复重复“刻蚀-钝化”的操作55~65次,直到完成既定厚度的基板背面深硅刻蚀,实现贴片谐振器背面“凹槽”型结构;
[0075] (10)在离子反应刻蚀腔中用刻蚀性气体对对前述做好的“凹槽”结构表面进行亲水化处理;
[0076] (11)使用麻凝集素溶液和去离子水溶液对对前述做好的“凹槽”结构进行表面清洁清理。
[0077] 实施例1-2的优点及有益效果;
[0078] (1)正面SU-8“围墙”型结构可以实现范围在0.1mm3-10mm3之间的体积,可检测容积范围为0.1μL-10μL的葡萄糖溶液,该结构尺寸可调节;
[0079] (2)背面“凹槽”型结构可以实现范围在0.1mm3–15mm3之间的体积,可检测容积范围为0.1μL-15μL的葡萄糖溶液,该结构尺寸可调节;
[0080] (3)可以实现除葡萄糖溶液以外的所有液态生物标记物的定量、定形、定点检测;
[0081] (4)检测所需的葡萄糖溶液少于1μL,可以极大程度的节省了检测溶液;
[0082] (5)微波贴片谐振器是单层结构,加工简单,成本低廉;
[0083] (6)本发明提出的两种生物传感器均实现了高灵敏度、低反应时间、可重复使用、小尺寸的诸多优良特性;
[0084] (7)线性回归分析表明该发明具有出色的线性相关度;
[0085] (8)可以作为糖尿病前期检测的一种有效途径,有利于推广应用。
[0086] 实施例3:
[0087] 葡萄糖溶液浓度的检测
[0088] (1)在计算机上利用HFSS v16软件,设计并仿真得到两种规格严整的基于基板正面“围墙”结构和基板背面“凹槽”结构的贴片谐振器,图1和图2分别为基于正面SU-8“围墙”结构和基于背面“凹槽”型结构的贴片谐振器;
[0089] (2)贴片谐振器的频率响应应该具有高品质因数,且贴片谐振器的大小应略小于“围墙”和“凹槽”结构,从而保证测试溶液在滴入“围墙”和“凹槽”结构后能完全覆盖贴片传感器,接触并影响贴片谐振器的电场,最终使得贴片谐振器的频率和反射系数的值发生变化,以用于表征葡萄糖的浓度;
[0090] (3)利用微纳米技术完成生物传感器的加工,加工得到的器件如图3所示;
[0091] (4)对测量得到的数据进行整理分析,得到表征生物传感器的关键参数。例如,灵敏度、反应时间、检测限度(LOD)值、以及线性度。