感知“利”器｜基于硅纳米线的气味识别生物传感器
2017-07-24 20:26:27 来源：麦姆斯咨询评论：0 点击：

本发明的生物传感器，以昆虫气味结合蛋白为生物敏感元件，利用气味分子与OBP分子的特异性结合，造成OBP分子构象的改变，从而使硅纳米线表面的电荷密度发生变化，通过检测硅纳米线电阻电流的变化，实现对气味分子的高灵敏、实时检测。

工欲善其事，必先利其器。在全球化的今天，专利已不仅仅是创新的一种保护手段，它已成为商业战场中的利器。麦姆斯咨询倾情打造MEMS、传感器以及物联网领域的专利运营平台，整合全产业链知识产权资源，积极推动知识产权保护与有效利用。

随着人类对嗅觉识别过程理解的深入以及传感技术的发展，电子鼻技术应运而生。电子鼻是模拟动物嗅觉器官来识别一种或多种气味分子的气敏传感系统，它可以在几小时、几天甚至数月的时间内连续地、实时地监测特定区域的气味状况。与传统的气味分析技术，如气相色谱法，质谱法、火焰离子化检测法等相比，电子鼻技术具有快捷、简便、经济、客观、准确等优点。电子鼻因其独特的功能广泛应用于食品、医药、农业、环境监控及公共安全等领域。

感知“利”器｜基于硅纳米线的气味识别生物传感器

从生物嗅觉原理出发进行电子鼻的设计是电子鼻技术研究的发展方向。电子鼻的核心是气敏传感器阵列，因此根据生物嗅觉原理发展高灵敏度、高可靠性的气味识别生物传感器是电子鼻技术发展的关键。

纳米材料具有与块体材料截然不同的性质，其独特的性质为生物传感器发展提供了全新的途径。基于纳米材料的传感器具有灵敏度高、特异性好、响应迅速等优点。目前，基于石墨烯的传感器需要液相条件下进行目标气味分子检测，限制了器件应用；基于碳纳米管的传感器采用的碳纳米管利用现有合成方法制备，多为金属和半导体混合纳米管，器件性能稳定性差；碳纳米材料表面的疏水性带来的纳米毒性还会降低生物敏感材料（如蛋白分子）的稳定性，对生物传感器的耐久性影响很大。

【推荐发明专利】

《一种基于硅纳米线的气味识别生物传感器》

【发明内容】

本发明提供了一种生物传感器，以硅纳米线为换能器，以昆虫气味结合蛋白OBP为生物敏感元件。昆虫气味结合蛋白OBP，优选自冈比亚按蚊（AnopheleGambiae）气味结合蛋白OBP。

硅纳米线表面连接修饰OBP蛋白分子的方法

本发明的生物传感器，以昆虫气味结合蛋白为生物敏感元件，利用气味分子与OBP分子的特异性结合，造成OBP分子构象的改变，从而使硅纳米线表面的电荷密度发生变化，通过检测硅纳米线电阻/电流的变化，实现对气味分子的高灵敏、实时检测。本技术所制得的气味识别生物传感器重现性好、灵敏度高、易于实现微型化，并且能够实现实时监测。

基于硅纳米线的气味识别生物传感器的结构示意图