專利名稱：同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片及其檢測方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物分子檢測領(lǐng)域，特別涉及一種同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片及其制備方法、檢測方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前，心血管病是威脅人類健康的常見病高發(fā)病，而急性心肌梗塞則因為發(fā)病迅猛、致死率及致殘率高，給社會及患者家庭造成極大負(fù)擔(dān)。如果要降低急性心肌梗塞的危害，早期診斷、針對性治療以及根據(jù)病程進(jìn)展調(diào)整用藥等是必不可少的環(huán)節(jié)，而檢測及監(jiān)控某些生物標(biāo)記物顯然有助于這幾方面的實施。除了目前臨床上常用的幾種蛋白標(biāo)記物 cTnT、cTnI、CK-MM和CK-MB，近年來微小核糖核酸(microRNAs，miRNAs)被認(rèn)為是很有應(yīng)用前景的生物標(biāo)記物。
按2000年歐洲心臟病學(xué)會和美國心臟病學(xué)會對心機(jī)梗死的定義，急性、演變中或新近心肌梗死診斷條件具備下列任何條件之一心肌生化標(biāo)志的典型升高和逐漸下降 (cTnT或cTnl)或較快增高和下降(CK-MB)，至少伴有下列情況之一者心肌缺血癥狀；心電圖出現(xiàn)病理性Q波；心電圖示心肌缺血(ST段抬高或壓低)；冠心動脈介入術(shù)(如冠狀動脈成形術(shù))。但即使是目前國際上通行診斷金標(biāo)準(zhǔn)cTn通常在心肌損傷4-8小時后升高，因而建議如果在入院時(有心肌缺血癥狀約I小時)檢測cTn水平未升高，則需在6-9小時后再次抽血檢測，甚至需要在12-24小時后第三次檢測。因而如果要早期診斷急性心梗，需要檢測一些更早期即出現(xiàn)顯著性變化的分子標(biāo)記物。近年未有研究顯示某些miRNAs可在急性心梗后早期出現(xiàn)變化，提示了 miRNAs作為診斷指標(biāo)的可能性。例如D’ Alessandra等人采集了 33例急性心肌梗死患者的血衆(zhòng),TaqMan Human MicroRNA A and B Arrays篩選急性心梗后8倍以上變化的miRNAs并用實時定量PCR驗證，最后選擇了 6個miRNAs進(jìn)一步研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)急性心梗后3小時內(nèi)即有miRNAs升高，其中miR-1，miR-133a, miR-133b, miR-122和miR-375的峰值比目前診斷用的“金標(biāo)準(zhǔn)”心肌肌I丐蛋白(cardiac troponin, cTn)更早出現(xiàn)。Wang等人則針對性選擇了肌肉富含的miR-1、miR-133a、miR_499和心肌特異性的miR-208a進(jìn)行研究。在結(jié)扎法大鼠AMI模型中，miR_208a在術(shù)后I小時即顯著升高。而在臨床病例中，AMI (33例)患者這四種血漿miRNAs比健康對照(30例)、非AMI型冠心病(16例)以及其它心血管病(17例)都明顯升高。更重要的是miR-208a在非AMI 患者中不能檢測到，而在AMI病例癥狀發(fā)生4小時后可100%檢測到。之后有更多研究報道 miR-1、miR-133、miR-328、miR-499_5p等對于AMI的診斷價值。因為miRNAs變化出現(xiàn)更早，而且miRNAs本身也比較穩(wěn)定，因而用miRNAs作為AMI診斷指標(biāo)是相當(dāng)有前景的。
微小RNAs (microRNAs,簡稱miRNAs)是一類非編碼的RNA分子，長度在18-25核苷酸。近年來miRNAs對各種疾病的診斷價值越來越受到重視。雖然隨著現(xiàn)代芯片技術(shù)的應(yīng)用，可以靈敏地檢測出在疾病中miRNAs表達(dá)譜的變化。然而其檢測仍然存在以下缺陷檢測樣品需經(jīng)繁瑣的步驟處理，包括細(xì)胞、組織或血液樣品中總RNA的富集抽提及純化，而后經(jīng)反轉(zhuǎn)錄成cDNA，某些情況下還需PCR擴(kuò)增，方可上樣檢測。而究其根本原因，則在于細(xì)胞、 組織或血樣中miRNAs含量很低，經(jīng)常在pM-fM級，超出目前的檢測方法的極限低值。而且生物樣品中的其它復(fù)雜成分，例如糖、脂質(zhì)、金屬離子、大分子蛋白質(zhì)等，也會干擾目標(biāo)miRNA 與探針的結(jié)合，從而對檢測的靈敏度和特異性產(chǎn)生重大影響。繁瑣的前期處理過程是目前制約生物芯片在臨床大規(guī)模使用的瓶頸之一。
最近的基于納米技術(shù)的場效應(yīng)F E T的硅納米線陣列(SiNW)芯片則有望通過提高檢測靈敏度解決這個難題。以SiNW結(jié)構(gòu)為核心，采用場效應(yīng)晶體管實現(xiàn)信號采集和放大，能夠更有效檢測目標(biāo)信號。此種芯片具有靈敏度高、檢測速度快、易于集成與高通量檢測的優(yōu)點。因此，本發(fā)明不僅解決硅納米線陣列保存應(yīng)用中存在的容易受污染問題，且使其在生物檢測中，即使待測組份本體液的呈現(xiàn)多樣性的情況下，也同樣可以使芯片面對Na、K、 Fe、Cu和Ca等離子的擴(kuò)散污染的考驗以及PH值等多種化學(xué)因素的影響，即實現(xiàn)了檢測的高穩(wěn)定性。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷，提出一種用于同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片，可用于同時檢測復(fù)雜生物樣品中miRNAs和蛋白標(biāo)記物，從而早期診斷急性心梗相關(guān)的miRNAs標(biāo)記物。
本發(fā)明提供一種同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片，所述芯片包括: 至少一種單鏈DNA探針在硅納米線陣列中的集成排布，以及蛋白標(biāo)記物抗體在硅納米線陣列中的集成排布。
本發(fā)明中，所述單鏈DNA探針包括針對特定miRNAs的完全匹配探針、單堿基不匹配探針、陰性對照探針、線蟲cel-39探針。
本發(fā)明中，所述針對特定miRNAs 探針包括 miR-1、miR_133a、miR-145、miR_146a、 miR-206、miR_208a、miR-21、miR_29a、miR-499 探針。
本發(fā)明中，所述蛋白標(biāo)記物抗體包括針對cTnT、cTnl、CK-MM、CK-MB的特異性抗體、陰性對照抗體、牛血清白蛋白抗體。
本發(fā)明硅納米線生物檢測芯片包括半導(dǎo)體襯底、生長在半導(dǎo)體襯底上的二氧化硅隔離層、生長在二氧化硅隔離層上的多晶硅層、和生長在多晶硅層上的鈍化層；其中，多晶硅層中包括圖形化形成的硅納米線陣列；鈍化層的結(jié)構(gòu)為從下至上依次包括SiON層、TaN 層和Ta2O5層，且TaN/Ta205層僅覆蓋于硅納米線陣列中各硅納米線的表面和側(cè)壁。
本發(fā)明硅納米線生物檢測芯片中，所述二氧化硅隔離層的厚度為1000 A- 5000 Ac 所述多晶硅層厚度為5<) Α-Ι000 A。所述硅納米線的線寬范圍為5nm 130nm;其厚度為 5nm IOOnm。所述SiON層的厚度為10 A- 50 A;所述TaN層的厚度為10 A 50 A;所述Ta205 層的厚度為10人 50 A。
本發(fā)明還提供一種用于同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片的制備方法，包括如下步驟
步驟SOl :提供半導(dǎo)體襯底；
步驟S02 :在所述半導(dǎo)體襯底上生長二氧化硅隔離層；
步驟S03 :在所述二氧化硅隔離層上生長多晶硅層；
步驟S04 :圖形化所述多晶硅層以形成硅納米線陣列；
步驟S05 :在所述硅納米線陣列上生長一定厚度的鈍化層，其中，所述鈍化層結(jié)構(gòu)從上至下依次包括SiON層和TaN/Ta205層；
步驟S06 :去除硅納米線陣列中各硅納米線之間的TaN/Ta205層。
本發(fā)明制備方法中，所述步驟S02中的所述二氧化硅隔離層生長工藝為濕氧氧化工藝。
本發(fā)明制備方法中，所述步驟S04中的形成硅納米線陣列是通過等離子干法刻蝕工藝完成的。
本發(fā)明制備方法中，所述步驟S05中的SiON層是通過熱氧化法在硅納米線陣列表面生長形成，所述TaN/Ta205層是通過原子層淀積工藝生長形成的。
本發(fā)明制備方法中，所述步驟S06中的去除工藝是采用等離子干法刻蝕工藝。
本發(fā)明還提供了一種同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的方法，利用如權(quán)利要求I所述的用于同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的娃納米線芯片,對急性心肌梗塞相關(guān)miRNAs與蛋白標(biāo)記物進(jìn)行檢測，包括如下步驟
I)每一條硅納米線在上樣前檢測0-5V (梯度O. IV)電壓下的電流值；
2)每一條硅納米線在上樣后檢測0-5V (梯度O. IV)電壓下的電流值；
3)根據(jù)電壓電流比計算每一條硅納米線在上樣前后的電阻值；
4)每一條硅納米線在上樣前后的電阻值比作為有效參數(shù)；
5)預(yù)先獲得在同批硅納米線芯片上多種miRNAs及蛋白標(biāo)記物的不同濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線，即取O-IM濃度范圍內(nèi)多個點與電阻值比作6)每次測定的電阻值比與特定miRNA及蛋白標(biāo)記物的標(biāo)準(zhǔn)曲線比對，得到待測樣品的特定miRNA及蛋白標(biāo)記物的濃度。
本發(fā)明還提供了一種所述同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片在檢測急性心肌梗塞相關(guān)miRNAs與蛋白標(biāo)記物中的應(yīng)用。
本發(fā)明應(yīng)用的一具體例中，取血漿樣品(例如，200uL)與修飾在不同硅納米線表面的單鏈DNA探針或抗體結(jié)合，導(dǎo)致上樣前后每條硅納米線的電阻發(fā)生變化。由于每一條硅納米線修飾了針對不同miRNA的探針或針對不同蛋白標(biāo)記物的抗體，通過分析電阻的變化，對比標(biāo)準(zhǔn)曲線，可以得到每一種特定miRNA或蛋白標(biāo)記物的濃度絕對值。每一種指標(biāo)超出正常范圍即被視為異常。
本發(fā)明涉及一種微小核糖核酸(microRNAs, miRNAs)與蛋白標(biāo)記物聯(lián)合診斷急性心肌梗塞(acute myocardial infarction, AMI)相關(guān)標(biāo)志物的娃納米線芯片，其目的在于利用一張硅納米線集成芯片同時快速檢測血漿樣品中某些特定miRNAs(例如，miR-1、 miR-133a、miR-145、miR_146a、miR-206、miR_208a、miR-21、miR_29a、miR-499 等)以及目前臨床上常用的蛋白標(biāo)記物(包括心肌肌I丐蛋白T(cardiac troponin T簡稱cTnT)、心肌肌隹丐蛋白I (cardiactroponin I簡稱cTnl)、肌酸激酶肌肉型(creatine kinase MM簡稱 CK-MM)、肌酸激酶肌肉型雜化型(creatine kinase MB簡稱CK-MB))的濃度，從而判斷某些特定miRNAs和蛋白標(biāo)記物的量是否異常，進(jìn)一步為診斷病人是否發(fā)生急性心肌梗塞提供參考。
本發(fā)明用于同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的娃納米線芯片，是多種單鏈DNA探針與特異性抗體在硅納米線陣列中的集成排布。其中，DNA探針包含三大類1)用于做陰性對照的完全不匹配探針；2)用于檢測樣品內(nèi)參的線蟲cel-39探針；以及3)針對目標(biāo)miRNAs 的探針。每類探針包含三組探針包括完全匹配探針以及2條單堿基不匹配探針，以去除非特異性結(jié)合的影響。蛋白標(biāo)記物特異性抗體包含針對cTnT、cTnl、CK-MM和CK-MB的特異性抗體、空白對照、用于陰性對照的兔抗鼠抗體、以及用于檢測樣品內(nèi)參的牛血清白蛋白 (BSA)抗體。
本發(fā)明硅納米線生物檢測芯片用于同時檢測復(fù)雜生物樣品中miRNAs和蛋白標(biāo)記物。本發(fā)明硅納米線芯片包括多種單鏈DNA探針在硅納米線陣列中的集成排布；以及四種蛋白標(biāo)記物cTnT、cTnl、CK-MM和CK-MB抗體在硅納米線陣列中的集成排布。所選miRNAs 和蛋白標(biāo)記物皆在急性心肌梗塞時相比較正常人的血漿有顯著的增高，而不同的miRNAs 和蛋白標(biāo)記物最早出現(xiàn)變化的時間段各不相同，通過聯(lián)合檢測，達(dá)到在較寬的時間窗內(nèi)診斷急性心梗的目的。更重要的是，由于通常特定miRNAs的變化出現(xiàn)比蛋白標(biāo)記物更早，本發(fā)明本發(fā)明硅納米線生物檢測芯片可用于實現(xiàn)早期(臨床癥狀出現(xiàn)1-2小時后)診斷急性心梗的目的。


圖I表明本發(fā)明硅納米線芯片中探針及抗體的集成排布示意圖。
圖2表明以miR-1區(qū)為例的不同類探針的排布圖。
圖3表明以cTnT區(qū)為例的抗體的排布圖。
圖4表明本發(fā)明硅納米線芯片的制備方法的示意圖。
圖5表明一條硅納米線上樣前后電壓電流曲線圖，顯示上miRNA樣后電阻增大。
具體實施方式
結(jié)合以下具體實施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的保護(hù)內(nèi)容不局限于以下實施例。在不背離發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的變化和優(yōu)點部被包括在本發(fā)明中，并且以所附的權(quán)利要求書為保護(hù)范圍。實施本發(fā)明的過程、 條件、試劑、實驗方法等，除以下專門提及的內(nèi)容之外，均為本領(lǐng)域的普遍知識和公知常識， 本發(fā)明沒有特別限制內(nèi)容。
圖I-圖3對本發(fā)明用于同時檢測急性心梗miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片中的探針及抗體集成排布進(jìn)行詳細(xì)說明。圖4對本發(fā)明硅納米線芯片的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明用于同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片，包括半導(dǎo)體襯底；生長在所述半導(dǎo)體襯底上的二氧化硅隔離層，其厚度為1000 A 5000 A;生長在所述二氧化硅隔離層上的多晶硅層，其厚度為50 A 1000 A;生長在所述多晶硅層上的鈍化層，該鈍化層結(jié)構(gòu)從下至上依次包括SiON層、TaN/Ta205層。SiON層的厚度為10 A 50 A； TaN/Ta205層僅覆蓋于所述硅納米線陣列中各硅納米線的表面和側(cè)壁。TaN層的厚度為10 A 50 A； Ta2O5層的厚度為10人 50 Ai多晶硅層中包括圖形化形成的硅納米線陣列；硅納米線的線寬范圍為5nm 130nm ;娃納米線的厚度為5nm lOOnm。
本發(fā)明實施例中，優(yōu)選地，二氧化硅隔離層的厚度為2000A,多晶硅層的厚度為500A;Si()N層的厚度為10 A5TaN層的厚度為20 A； Ta2O5層的厚度為20 A;硅納米線的線寬范圍為20nm ;硅納米線的厚度為50nm。
圖I所示為本發(fā)明用于同時檢測急性心梗miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片一具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明硅納米線芯片包括一種或多種單鏈DNA探針在硅納米線陣列中的集成排布，以及蛋白標(biāo)記物抗體在硅納米線陣列中的集成排布，如圖I所示，其包括
I)目標(biāo) miRNA 區(qū)包含 miR-1 區(qū)、miR_133a 區(qū)、miR-145 區(qū)、miR_146a 區(qū)、miR-206 區(qū)、miR-208a 區(qū)、miR-21 區(qū)、miR_29a 區(qū)、miR-499 區(qū)等；
2)miRNA內(nèi)參區(qū)即線蟲Cel-39區(qū)；
3)miRNA陰性對照區(qū)即與所有miRNAs都有10個以上堿基不匹配的完全不匹配區(qū)；
4)目標(biāo)蛋白標(biāo)記物區(qū)包含cTnT區(qū)、cTnl區(qū)、CK-MM區(qū)和CK-MB區(qū)；
6)蛋白內(nèi)參區(qū)為BSA區(qū)；
7)蛋白陰性對照區(qū)即與所有人源抗原都不能特異性結(jié)合的兔抗鼠抗體；
5)空白區(qū)此區(qū)的硅納米線既不修飾探針也不修飾抗體，目的在于去除背景值的影響。
本發(fā)明用于同時檢測急性心梗miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的芯片結(jié)構(gòu)顯著不同的是，現(xiàn)有的芯片僅在硅納米線修飾抗體來檢測常用的cTnT、CK-MM、 CK-MB指標(biāo)，從未聯(lián)合修飾多種miRNA的探針來檢測在急性心梗早期即發(fā)生顯著變化的 miRNAs指標(biāo)。本發(fā)明中，由于miRNAs指標(biāo)變化發(fā)生的時相較早(例如，本發(fā)明中選取的是 2小時即有顯著升高的miRNAs)，使得本發(fā)明能達(dá)到檢測出與早期急性心梗有關(guān)的miRNAs， 有助于作為早期診斷的判斷指標(biāo)。同時，在較晚的時相則能通過本發(fā)明檢測到cTnT等蛋白指標(biāo)的變化，有助于作為進(jìn)一步確診急性心梗的判斷指標(biāo)。
本發(fā)明所述硅納米線芯片中，單鏈DNA探針可以是針對特定miRNAs的完全匹配探針，或單堿基不匹配探針、或陰性對照探針、或線蟲cel-39探針。優(yōu)選地,所述針對特定 miRNAs 探針包括 miR-1、miR_133a、miR-145、miR_146a、miR-206、miR_208a、miR-21、 miR-29a、miR-499探針。本發(fā)明一具體實施例的miRNAs區(qū)不同類探針的排布圖，如圖2所示。在本發(fā)明的一個實施例miR-1區(qū)，不同類探針的排布如下1)完全匹配探針每一個堿基都與目標(biāo)miRNA互相匹配，此類探針重復(fù)修飾3-10條硅納米線；2)單堿基不匹配探針 除一個堿基外，其余堿基都與目標(biāo)miRNA互相匹配，此類探針2條，重復(fù)修飾3-10條硅納米線。
本發(fā)明中，根據(jù)實驗結(jié)果，在急性心梗2小時顯著變化的miRNAs包括以下
升高mir_872、mir-136、mir-122、mir_l、mir-150、mir-434、mir-322、mir-335、 mir-484、mir-378、mir_144、mir_206、mir-145、mir_133a、mir-361、mir_106b、mir_18a、 mir_208a、mir-28、mir_29a、no-mir-16、mir-374、mir-320、mir_15b、mir_99b、mir-330、 mir-350、mir-342、mir-146a、mir-152、mir-24-l、mir-24-2、mir-451、mir-146b、mir-505、 mir-21、mir-93、mir_450a、mir-101b、mir-10b、mir_200c、mir-24-2、mir_34b、mir_34c、 mir-96、mir-425、mir-101a、mir_98、mir_130a、mir_23b、mir_92b、mir_210、mir_140、 mir_133b、let_7d、mir_30e、mir_23a、mir—203、mir—429、mir_27a、mir_199a、mir_130b、mir-217、mir-652、mir_29c、mir_27b、mir_30a、mir-126、mir_30d、mir_200b、mir_148b、 mir-127、mir-127、mir_133a、mir_216a、mir-221、mir_28、mir_379、mir-455、mir_487b、 mir-499、mir-7a_l、mir-872 ；
降低mir-10a、mir-139、mir_328b、mir-365、let_7f_l、mir_135a、let_7f_2、 let_7a_2、mir-145、let_7a_l、mir-221、let_7c_2、let_7c_l、mir-132、let_7e、mir-212、 let_7b、let_7i、mir_135b、mir_181c、mir-187、mir_23a、mir-30c_l、mir-324、mir-338、 mir-351、mir-3545、mir-377、mir-421、mir-451、mir_708o
針對上述部分變化最顯著的miRNAs，本發(fā)明設(shè)計的檢測探針及序列如表I所示
表I :miRNAs的檢測探針序列
權(quán)利要求
1.一種用于同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片，其特征在于，所述芯片包括至少一種單鏈DNA探針在硅納米線陣列中的集成排布，以及蛋白標(biāo)記物抗體在硅納米線陣列中的集成排布。
2.如權(quán)利要求I所述的用于同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片，其特征在于，所述單鏈DNA探針包括針對miRNAs的完全匹配探針、單堿基不匹配探針、陰性對照探針、線蟲cel-39探針。
3.如權(quán)利要求2所述的用于同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片，其特征在于，所述針對 miRNAs 探針包括 miR-1、miR_133a、miR-145、miR_146a、miR-206、miR_208a、miR-21、miR-29a、miR-499 探針。
4.如權(quán)利要求I所述的用于同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片，其特征在于，所述蛋白標(biāo)記物抗體包括針對cTnT、cTnl、CK-MM、CK-MB的特異性抗體、陰性對照抗體、牛血清白蛋白抗體。
5.如權(quán)利要求I所述的用于同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片，其特征在于，所述芯片結(jié)構(gòu)包括 半導(dǎo)體襯底； 二氧化硅隔離層，其生長在所述半導(dǎo)體襯底上； 多晶硅層，其生長在所述二氧化硅隔離層上；所述多晶硅層中包括圖形化形成的硅納米線陣列； 鈍化層，其生長在所述多晶硅層上；所述鈍化層結(jié)構(gòu)從下至上依次包括SiON層、TaN/Ta2O5層；其中，所述TaN/Ta205層僅覆蓋于所述硅納米線陣列中各硅納米線的表面和側(cè)壁。
6.如權(quán)利要求5所述的硅納米線芯片，其特征在于，所述二氧化硅隔離層的厚度為I000A 5000Ao
7.如權(quán)利要求5所述的硅納米線芯片，其特征在于，所述多晶硅層厚度為50A-1000 Ad
8.如權(quán)利要求5所述的娃納米線芯片,其特征在于,所述娃納米線的線寬范圍為5nm 130nm ;其厚度為5nm lOOnm。
9.如權(quán)利要求5所述的硅納米線芯片，其特征在于，所述SiON層的厚度為10A 50 A；所述TaN層的厚度為10 A 50 A;所述Ta2O5層的厚度為10 A 50 A0
10.一種用于同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟SOI:提供半導(dǎo)體襯底； 步驟S02 :在所述半導(dǎo)體襯底上生長二氧化硅隔離層； 步驟S03 :在所述二氧化硅隔離層上生長多晶硅層； 步驟S04 :圖形化所述多晶硅層以形成硅納米線陣列； 步驟S05 :在所述硅納米線陣列上生長鈍化層，其中，所述鈍化層結(jié)構(gòu)從下至上依次包括 SiON 層和 TaN/Ta205 層； 步驟S06 :去除硅納米線陣列中各硅納米線之間的TaN層和Ta2O5層。
11.如權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S02中的所述二氧化硅隔離層生長工藝為濕氧氧化工藝。
12.如權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S04中的形成硅納米線陣列是通過等離子干法刻蝕工藝完成的。
13.如權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S05中的SiON層是通過熱氧化法在硅納米線陣列表面生長形成，所述TaN/Ta205層是通過原子層淀積工藝生長形成的。
14.如權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S06中的去除工藝是采用等尚子干法刻蝕工藝。
15.一種利用如權(quán)利要求I所述的硅納米線芯片同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的檢測方法，其特征在于 1)每一條硅納米線在上樣前檢測0-5V(梯度O. IV)電壓下的電流值； 2)每一條硅納米線在上樣后檢測0-5V(梯度O.IV)電壓下的電流值； 3)根據(jù)電壓電流比計算每一條硅納米線在上樣前后的電阻值； 4)每一條硅納米線在上樣前后的電阻值比作為有效參數(shù)； 5)預(yù)先獲得在同批硅納米線芯片上多種miRNAs及蛋白標(biāo)記物的不同濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線，取O-IM濃度范圍內(nèi)多個點與電阻值比作圖； 6)每次測定的電阻值比與特定miRNA及蛋白標(biāo)記物的標(biāo)準(zhǔn)曲線比對，得到待測樣品的特定miRNA及蛋白標(biāo)記物的濃度。
16.如權(quán)利要求I所述的硅納米線芯片在檢測急性心肌梗塞miRNAs中的應(yīng)用，其特征在于，所述硅納米線芯片在急性心肌梗塞癥狀出現(xiàn)的I小時-72小時內(nèi)檢測到急性心肌梗塞miRNAs的變化。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的硅納米線芯片，包括至少一種單鏈DNA探針在硅納米線陣列中的集成排布以及蛋白標(biāo)記物抗體在硅納米線陣列中的集成排布。本發(fā)明還公開所述硅納米線芯片的結(jié)構(gòu)及制備工藝。本發(fā)明還公開所述硅納米線芯片用于同時檢測miRNAs與蛋白標(biāo)記物的檢測方法以及在檢測急性心肌梗塞miRNAs中的應(yīng)用。本發(fā)明實現(xiàn)快速同時檢測急性心肌梗塞miRNAs與蛋白標(biāo)記物，具有靈敏度高、檢測速度快、易于集成、高通量、穩(wěn)定性高、抗污染等優(yōu)點。
文檔編號G01N27/04GK102980920SQ20121045797
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者趙宇嵐, 朱建軍, 何靖, 蔣賓 申請人:華東師范大學(xué), 上海集成電路研發(fā)中心有限公司