生物传感器和生物芯片制造技术

生物传感器包括：基板，其具有形成有第一区域和与上述第一区域邻接配设的第二区域的面；磁阻效应元件，其至少配置于上述第一区域上，检测出的电阻值对应于所输入的磁场而发生变化；保护膜，其配置于上述第一区域上和上述第二区域上的两个区域上，覆盖上述磁阻效应元件的表面，并且在上述第一区域上配置于最上部，仅在上述第一区域上在外表面具有识别上述生物体分子的亲和性物质；防吸附膜，其至少在上述第二区域上配置于其最上部，实质上不具有上述亲和性物质，上述保护膜和上述防吸附膜由彼此不同的材料构成。

Biosensors and Biochips

The biosensor includes: a substrate having a surface forming a first region and a second region adjacent to the first region; a magnetoresistive effect element, which is at least disposed in the first region, and the detected resistance value varies with the input magnetic field; and a protective film, which is disposed in the first region. The surface of the magnetoresistive effect element is covered by two regions on the second region, and the first region is disposed at the top. The affinity substance identifying the above-mentioned organism molecules is only found on the outer surface of the first region, and the anti-adsorption film is disposed at least on the second region above. The protective film and the anti-adsorption film are composed of different materials.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物传感器和生物芯片
本专利技术涉及一种生物传感器和生物芯片。本申请基于2016年3月28日在日本提出的日本特愿2016-063490号、2016年5月25日在日本提出的日本特愿2016-104468号、2016年7月22日在日本提出的日本特愿2016-144124号、2016年7月22日在日本提出的日本特愿2016-144125号和2016年7月22日在日本提出的日本特愿2016-144357号主张优先权，在此引用其内容。
技术介绍
作为磁性传感器，大多使用巨磁阻效应(GMR)元件、磁隧道结(TMR)元件或各向异性磁阻效应(AMR)等磁阻效应元件(例如参照专利文献1和2。)。磁阻效应元件为输出的电阻值对应于所输入的磁场而发生变化的元件，基于该输出的电阻值，能够计测检测出的磁场的变化。图6和图7是用于说明现有的生物传感器500的图。如图6所示，生物传感器500依次包括基板101、磁阻效应元件102、保护膜107和捕捉标靶生物体分子的生物体分子捕捉层109。试样中的生物体分子被生物体分子捕捉层109捕捉，与上述生物体分子具有亲和性的磁珠介由上述生物体分子被生物体分子捕捉层109捕捉之后，在横向施加磁场时(施加磁场105)，由磁珠104产生悬浮磁场111，悬浮磁场111被输入至磁阻效应元件102。图7是表示现有的生物传感器500所使用的现有的磁电阻元件102的详细情况的图。如图7所示，磁阻效应元件102具有三个一组的曲折(meander)结构。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2005-513475号公报专利文献2：日本特开2008-039782号公报专利
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题如图7所示，在曲折结构中，存在磁珠104配置于磁阻效应元件102上的情况和配置于磁阻效应元件102间的情况。由于上述的配置的差异，即由于磁阻效应元件102与磁珠104的相对位置，输出产生正负的变动。因此，由于在曲折结构的磁阻效应元件的细线上以及细线间的两者存在磁珠，因此出现浓度的测定值产生偏差，无法得到令人满意的精度的问题。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，提供一种生物传感器，其能够避免因在曲折结构的磁阻效应元件的细线上以及细线间的两者存在磁珠而引起的测定误差，能够高精度地检测试样中的生物体分子。用于解决技术问题的技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术的专利技术人进行了深入研究，结果发现：通过在磁阻效应元件的细线间配置防吸附膜，能够避免因在磁阻效应元件的细线上以及细线间的两者存在磁珠而引起的测定误差，从而完成了本专利技术。即，本专利技术包含以下的方式。本专利技术的第一方式的生物传感器为用于检测试样中的生物体分子的生物传感器，该生物传感器包括：基板，其具有形成有第一区域和与上述第一区域邻接配设的第二区域的面；磁阻效应元件，其至少配置于上述第一区域上，检测出的电阻值对应于所输入的磁场而发生变化；保护膜，其配置于上述第一区域上和上述第二区域上的两个区域上，覆盖上述磁阻效应元件的表面，并且在上述第一区域上配置于最上部，仅在上述第一区域上在外表面具有识别上述生物体分子的亲和性物质；和防吸附膜，其至少在上述第二区域上配置于其最上部，实质上不具有上述亲和性物质，上述保护膜和上述防吸附膜由彼此不同的材料构成。上述方式的生物传感器可以进一步在上述防吸附膜的外表面具有抑制上述生物体分子的非特异性吸附的物质。构成上述保护膜的材料可以为贵金属，构成上述防吸附膜的材料可以为氧化物。构成上述保护膜的材料可以为氧化物，构成上述防吸附膜的材料可以为贵金属。上述贵金属可以为选自金、银、铂、铑、钌和钯中的至少1种。上述氧化物可以为选自氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化铟、氧化钽、氧化锌、氧化镓和氧化锡中的至少1种。抑制上述非特异性吸附的物质可以具有选自巯基、异硫氰酸酯基和二硫醚基中的至少1个。抑制上述非特异性吸附的物质可以具有烷氧基硅烷基和膦酸基中的至少任一个。上述保护膜可以由多个膜构成。可以在构成上述保护膜的多个膜中的最上部的膜以外的膜上的上述第一区域和第二区域都配置有上述防吸附膜。可以仅在构成上述保护膜的多个膜中的最上部的膜以外的膜上的上述第二区域配置上述防吸附膜。本专利技术的第二方式的生物芯片具有上述第一方式的生物传感器。专利技术效果根据本专利技术的上述方式，能够避免因曲折结构的磁阻效应元件的细线上以及细线间的两者存在磁珠而引起的测定误差，能够以高精度检测试样中的生物体分子。附图说明图1是示意性表示本专利技术的第一实施方式的生物传感器的立体图。图2是示意性表示本专利技术的第一实施方式的生物传感器的截面图。图3是示意性表示本专利技术的第二实施方式的生物传感器的截面图。图4是示意性表示本专利技术的第三实施方式的生物传感器的截面图。图5是示意性表示本专利技术的第四实施方式的生物传感器的截面图。图6是现有的磁性检测型生物传感器的截面图。图7是现有的磁性检测型生物传感器的立体图。具体实施方式◇生物传感器本专利技术的一个实施方式的生物传感器包括基板、磁阻效应元件、保护膜和防吸附膜。基板具有形成有第一区域和与上述第一区域邻接配设的第二区域的面。磁阻效应元件构成为至少配置于上述第一区域上，检测出的电阻值对应于所输入的磁场而发生变化。保护膜配置于上述第一区域上和上述第二区域上的两个区域上，覆盖上述磁阻效应元件的表面，并且在上述第一区域上配置于最上部。另外，保护膜仅在上述第一区域上在外表面具有识别上述生物体分子的亲和性物质。防吸附膜至少在上述第二区域上配置于其最上部，实质上不具有上述亲和性物质。上述保护膜和上述防吸附膜由彼此不同的材料构成。其中，在本说明书中，“生物传感器”意指感知酶、抗原、抗体、核酸(不限于DNA，RNA等，例如也包括LNA等人工核酸。)等生物体材料(可以来自天然，也可以为化学合成的物质。)的传感器。另外，“防吸附膜”意指用于防止在曲折结构的磁阻效应元件的细线间吸附生物体分子或磁珠的膜。本实施方式的生物传感器包括至少在上述第二区域配置于最上部、实质上不具有上述亲和性物质的防吸附膜，由此能够避免因曲折结构的磁阻效应元件的细线上以及细线间的两者存在磁珠而引起的测定误差，能够以高精度检测试样中的生物体分子。本说明书中，“实质上不具有亲和性物质”意指完全不含亲和性物质、或者、例如在防吸附膜上非特异性地吸附亲和性物质的情况下、仅具有不能捕捉生物体分子的程度的量的状态。◎生物传感器的结构下面，参照附图对本实施方式的生物传感器的结构上的每处差异进行说明。此外，关于以下的说明中使用的图，为了使本实施方式的特征容易理解，方便起见，有时将作为主要部分的部分放大表示，各构成要素的尺寸比率等并不一定与实际情况相同。＜第一实施方式＞图1是示意性表示本专利技术的第一实施方式的生物传感器的立体图。如图1所示，磁阻效应元件12具有三个一组的曲折结构，防吸附膜16配置于磁阻效应元件12的细线间。另外，图2是示意性表示本专利技术的第一实施方式的生物传感器的截面图，是图1所示的生物传感器的X-X’的截面图。以下描述的第一区域、第二区域、第一平面、第二平面为假想的区域或平面，是为了定义区域或平面上的部件的位置关系而方便起见地导入的概念。此外，在本实施方式的生物传感器上，第一区域和第二区域交替地重复存在。本实施方式的生物传感器100检测试样中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物传感器，其用于检测试样中的生物体分子，所述生物传感器的特征在于，包括：基板，其具有形成有第一区域和与所述第一区域邻接配设的第二区域的面；磁阻效应元件，其至少配置于所述第一区域上，检测出的电阻值对应于所输入的磁场而发生变化；保护膜，其配置于所述第一区域上和所述第二区域上的两个区域上，覆盖所述磁阻效应元件的表面，并且在所述第一区域上配置于最上部，仅在所述第一区域上在外表面具有识别所述生物体分子的亲和性物质；和防吸附膜，其至少在所述第二区域上配置于其最上部，实质上不具有所述亲和性物质，所述保护膜和所述防吸附膜由彼此不同的材料构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.28 JP 2016-063490;2016.05.25 JP 2016-104461.一种生物传感器，其用于检测试样中的生物体分子，所述生物传感器的特征在于，包括：基板，其具有形成有第一区域和与所述第一区域邻接配设的第二区域的面；磁阻效应元件，其至少配置于所述第一区域上，检测出的电阻值对应于所输入的磁场而发生变化；保护膜，其配置于所述第一区域上和所述第二区域上的两个区域上，覆盖所述磁阻效应元件的表面，并且在所述第一区域上配置于最上部，仅在所述第一区域上在外表面具有识别所述生物体分子的亲和性物质；和防吸附膜，其至少在所述第二区域上配置于其最上部，实质上不具有所述亲和性物质，所述保护膜和所述防吸附膜由彼此不同的材料构成。2.如权利要求1所述的生物传感器，其特征在于：进一步在所述防吸附膜的外表面具有抑制所述生物体分子的非特异性吸附的物质。3.如权利要求1或2所述的生物传感器，其特征在于：构成所述保护膜的材料为贵金属，构成所述防吸附膜的材料为氧化物。4.如权利要求1或2所述的生物传感器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：原谷进，坪池祥生，北川寿美子，菊川隆，柚贺春希，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP