JPS60247151A - Ｆｅｔバイオセンサ - Google Patents
ＦｅｔバイオセンサInfo
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- JPS60247151A JPS60247151A JP59103875A JP10387584A JPS60247151A JP S60247151 A JPS60247151 A JP S60247151A JP 59103875 A JP59103875 A JP 59103875A JP 10387584 A JP10387584 A JP 10387584A JP S60247151 A JPS60247151 A JP S60247151A
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- alkoxysilane
- amino group
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- Pending
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/001—Enzyme electrodes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/414—Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS
- G01N27/4145—Ion-sensitive or chemical field-effect transistors, i.e. ISFETS or CHEMFETS specially adapted for biomolecules, e.g. gate electrode with immobilised receptors
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、ＦＥＴ （電界効果トランジスタ）バイオセ
ンサ特にその酵素もしくは抗体の固定化膜に関する。
ンサ特にその酵素もしくは抗体の固定化膜に関する。
従来技術と問題点
ＦＥＴセンサは第１図に示すようにＦＥＴゲート電極を
取除いてこの部分は単なる絶縁膜としたものである。図
でＳＵＢはシリコン半導体基板、Ｓ。
取除いてこの部分は単なる絶縁膜としたものである。図
でＳＵＢはシリコン半導体基板、Ｓ。
Ｄは該基板に形成されたソース、ドレイン領域、ＩＬ＋
は２酸化シリコン（ＳｉＯ２）の絶縁層、ＩＬ２は窒化
シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）の絶縁層である。シリコンＦＥ
Ｔのゲート絶縁層は熱酸化の８１０２であるが、これで
は耐水性が充分でないのでＦＥＴバイオセンサではＳｉ
Ｏ２の上に耐水性が優れた３ ｉ ３ Ｎ ａを添える
。厚みはいずれも１０００人程度である。ソースＳ、ド
レインＤ間の絶縁膜上つまりゲート領域に電荷を持った
粒子が付着すると電位が変り、ドレイン電流が変化して
該正電荷従って上記粒子を検出することができる。
は２酸化シリコン（ＳｉＯ２）の絶縁層、ＩＬ２は窒化
シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）の絶縁層である。シリコンＦＥ
Ｔのゲート絶縁層は熱酸化の８１０２であるが、これで
は耐水性が充分でないのでＦＥＴバイオセンサではＳｉ
Ｏ２の上に耐水性が優れた３ ｉ ３ Ｎ ａを添える
。厚みはいずれも１０００人程度である。ソースＳ、ド
レインＤ間の絶縁膜上つまりゲート領域に電荷を持った
粒子が付着すると電位が変り、ドレイン電流が変化して
該正電荷従って上記粒子を検出することができる。
バイオセンサでゲート部に蛋白を被着させるには抗原抗
体反応を利用する。周知のように抗原とは生体内に入っ
て該生体に抗体を作らせるもの、抗体とはこのようにし
て産生されたもので、いずれも蛋白である。抗体は第２
図に示すようにアミノ基ＮＨ２２つとカルボキシル基Ｃ
０ＯＨ１つの７字型モデルで表わされることが多い。第
３図は抗体ＡＢに抗原ＡＧが付着した様子をモデル的に
示している。バイオセンサのゲート部に抗体を被着させ
ておくと上記反応で抗原を該抗体に結合させることがで
き、該抗原による電位変化、従って該抗原そのものの検
出を行なうことができる。
体反応を利用する。周知のように抗原とは生体内に入っ
て該生体に抗体を作らせるもの、抗体とはこのようにし
て産生されたもので、いずれも蛋白である。抗体は第２
図に示すようにアミノ基ＮＨ２２つとカルボキシル基Ｃ
０ＯＨ１つの７字型モデルで表わされることが多い。第
３図は抗体ＡＢに抗原ＡＧが付着した様子をモデル的に
示している。バイオセンサのゲート部に抗体を被着させ
ておくと上記反応で抗原を該抗体に結合させることがで
き、該抗原による電位変化、従って該抗原そのものの検
出を行なうことができる。
ゲート部に被着させておく物質としては抗体の他に、酵
素なども用いられる。
素なども用いられる。
ところでゲート部絶縁膜ＩＬ２に抗体、酵素つまり蛋白
を直接被着させることは効率良くはできないので何らか
の補助手段をとる、例えば有機物に蛋白を混ぜてその混
合体をコーティングする、有機物をコーティングしそれ
に蛋白を被着させる、等の措置をとる。詳しくは水溶性
レジストに酵素や抗体を混ぜて塗布し、光硬化する。或
いは、トリアセチルセルロースにグルタルアルデヒドと
トリアミンを混ぜて塗布、硬化しく架橋反応させ）、ト
リアミンの未反応アミン基を硬化膜の内部及び表面に残
しくアミノ基は多めにして架橋反応後も一部が残存する
ようにする）、この状態で抗体を作用させて、そのカル
ボキシル基を硬化膜表面に残存したアミノ基と組合反応
させ、該抗体が硬化膜に固定されるようにする。未反応
アミノ基はグルタルアルデヒドで変性してこれに抗体、
酵素のＮＨ２を結合させてもよい。ゲート部絶縁膜上に
抗体、酵素を被着させるための膜上記の例で言えばトリ
アセチルセルロース又は水溶性レジストの膜は固定化用
膜と呼ばれ、第１図のＦはその固定化用膜を示す。
を直接被着させることは効率良くはできないので何らか
の補助手段をとる、例えば有機物に蛋白を混ぜてその混
合体をコーティングする、有機物をコーティングしそれ
に蛋白を被着させる、等の措置をとる。詳しくは水溶性
レジストに酵素や抗体を混ぜて塗布し、光硬化する。或
いは、トリアセチルセルロースにグルタルアルデヒドと
トリアミンを混ぜて塗布、硬化しく架橋反応させ）、ト
リアミンの未反応アミン基を硬化膜の内部及び表面に残
しくアミノ基は多めにして架橋反応後も一部が残存する
ようにする）、この状態で抗体を作用させて、そのカル
ボキシル基を硬化膜表面に残存したアミノ基と組合反応
させ、該抗体が硬化膜に固定されるようにする。未反応
アミノ基はグルタルアルデヒドで変性してこれに抗体、
酵素のＮＨ２を結合させてもよい。ゲート部絶縁膜上に
抗体、酵素を被着させるための膜上記の例で言えばトリ
アセチルセルロース又は水溶性レジストの膜は固定化用
膜と呼ばれ、第１図のＦはその固定化用膜を示す。
ところでトリ （ポリ）アセチルセルローズが主体の固
定化用膜Ｆはポーラスである。第３図に示すように抗原
ＡＣが抗体ＡＢに付着し、抗原ＡＣが正電荷子を持って
いると膜Ｆの下面に負電荷−が発生し、これがソース、
ドレイン間のチャネルを変化させ、ひいてはドレイン電
流を変化させるが、Ｉ！ｉ！Ｆが多孔性であると周囲の
水が孔Ｈを通して膜Ｆに入り、負電荷−を逃がしてしま
う。これでは抗原をドレイン電流で検出することが困難
になり、ドレイン電流に支配的なのは水の電位である、
ということになる。またこの固定化用膜は抗体、酵素が
膜内部に多数固定され、抗原捕獲に有効な表面にある抗
体、酵素の量（活性量）が少ないという欠点がある。更
に、従来法はウェハプロセスではなく、チ・７プに切り
離してから上記塗布などを行なうため均一な薄膜を再現
性よく形成することが困難で、この結果センサ特性の良
好な再現性を得ることが困難である。
定化用膜Ｆはポーラスである。第３図に示すように抗原
ＡＣが抗体ＡＢに付着し、抗原ＡＣが正電荷子を持って
いると膜Ｆの下面に負電荷−が発生し、これがソース、
ドレイン間のチャネルを変化させ、ひいてはドレイン電
流を変化させるが、Ｉ！ｉ！Ｆが多孔性であると周囲の
水が孔Ｈを通して膜Ｆに入り、負電荷−を逃がしてしま
う。これでは抗原をドレイン電流で検出することが困難
になり、ドレイン電流に支配的なのは水の電位である、
ということになる。またこの固定化用膜は抗体、酵素が
膜内部に多数固定され、抗原捕獲に有効な表面にある抗
体、酵素の量（活性量）が少ないという欠点がある。更
に、従来法はウェハプロセスではなく、チ・７プに切り
離してから上記塗布などを行なうため均一な薄膜を再現
性よく形成することが困難で、この結果センサ特性の良
好な再現性を得ることが困難である。
発明の目的
これら等の状況から鑑みて、ＦＥＴセンサに用いる抗体
、酵素の固定化用膜は、次の条件を備えるべきである。
、酵素の固定化用膜は、次の条件を備えるべきである。
■ウェハプロセスでスピンコードし、キュアによって均
一薄膜を形成できること。基板に対する密着性がよいこ
と。
一薄膜を形成できること。基板に対する密着性がよいこ
と。
■ウェハプロセスでその表面にホトレジストの塗布、露
光、現像、除去が可能、自身のエツチング処理が可能、
かつ処理中物性変化を起さない耐熱性、耐溶剤性がある
こと。
光、現像、除去が可能、自身のエツチング処理が可能、
かつ処理中物性変化を起さない耐熱性、耐溶剤性がある
こと。
■膜質が緻密であること。
０表面もしくは表層部分にだけ、抗体、酵素を多数固定
化できること。
化できること。
本発明は、このような条件を満足し得る抗体、酵素の固
定化膜を有するＦＥＴバイオセンサ、特に該固定化膜を
提供しようとするものである。
定化膜を有するＦＥＴバイオセンサ、特に該固定化膜を
提供しようとするものである。
発明の構成
本発明はポリアミノシロキサン（以下ＰＡＳという）を
用いて前記条件を満足する固定化用膜を得ようとするも
のであり、特徴とするところは電界効果トランジスタの
ゲート部表面に抗体、酵素を固定化するための膜を有す
るＦＥＴバイオセンサにおいて、該固定化用膜として、
１個以上のアミノ基を有する一価の炭化水素が直接ケイ
素原子に結合しているアルコキシシラン２０モル％以上
を含む分子量が８００以上の有機アルコキシシラン重合
体を基板上に塗布し、硬化した膜、または該硬化後表面
のアミノ基をアルデヒド基変性した膜を用いたことにあ
る。以下構成及び作用を実施例と共に詳細に説明する。
用いて前記条件を満足する固定化用膜を得ようとするも
のであり、特徴とするところは電界効果トランジスタの
ゲート部表面に抗体、酵素を固定化するための膜を有す
るＦＥＴバイオセンサにおいて、該固定化用膜として、
１個以上のアミノ基を有する一価の炭化水素が直接ケイ
素原子に結合しているアルコキシシラン２０モル％以上
を含む分子量が８００以上の有機アルコキシシラン重合
体を基板上に塗布し、硬化した膜、または該硬化後表面
のアミノ基をアルデヒド基変性した膜を用いたことにあ
る。以下構成及び作用を実施例と共に詳細に説明する。
発明の実施例
本発明に用いるＰＡＳは次の構造式で示されるように１
個以上のアミノ基ＮＨ２を有する１価の炭化水素基Ｃｎ
Ｈ２ｎが直接ケイ素原子Ｓｉに結合しているトリアル
コキシシラン単独もしくはジアルコキシシランを含めて
主成分とする有機アルコキシシラン重合体もしくは共重
合体である。
個以上のアミノ基ＮＨ２を有する１価の炭化水素基Ｃｎ
Ｈ２ｎが直接ケイ素原子Ｓｉに結合しているトリアル
コキシシラン単独もしくはジアルコキシシランを含めて
主成分とする有機アルコキシシラン重合体もしくは共重
合体である。
Ｒ
■
ＲＯ−３ｉ −ＣｎＨ２ｎ−ＮＨ２
Ｒ
Ｒはアルキル基で、Ｃｎ Ｈ２ｎ＋１で表わされる。重
合には水を加えて５ｉＯＨを作り、これを結合させる。
合には水を加えて５ｉＯＨを作り、これを結合させる。
重合させたものを基板に塗布（スピンコード）シ、１０
０〜２５０℃で硬化させる。有機トリアルコキシシラン
重合体の硬化膜の基板に対する密着性は勝れている。次
いで要すれば、か＼る重合体被着基板をグルタルアルデ
ヒド溶液に浸す等により表面のアミノ基をシッフ塩基化
またはアルデヒド塩基化させる。
０〜２５０℃で硬化させる。有機トリアルコキシシラン
重合体の硬化膜の基板に対する密着性は勝れている。次
いで要すれば、か＼る重合体被着基板をグルタルアルデ
ヒド溶液に浸す等により表面のアミノ基をシッフ塩基化
またはアルデヒド塩基化させる。
Ｃ＝Ｏ
ＮＨ２→ １
こうして作られた固定化用膜は、２５０’Ｃ程度はもつ
ので耐熱性があり、ホトレジストの塗布、その剥離にも
耐え、耐薬品性がある。硬化膜表面に残存するアミノ基
の数は有機アルコキシシラン重合体中゛のアミノ基を有
するアルコキシシラ、ン濃度により定まり、これは大な
る方がよいので、アミノ基を有するアルコキシシランは
２０モル％以上とするのがよい。
ので耐熱性があり、ホトレジストの塗布、その剥離にも
耐え、耐薬品性がある。硬化膜表面に残存するアミノ基
の数は有機アルコキシシラン重合体中゛のアミノ基を有
するアルコキシシラ、ン濃度により定まり、これは大な
る方がよいので、アミノ基を有するアルコキシシランは
２０モル％以上とするのがよい。
固定化用膜のパターニングに用いるホトレジストは一般
にポジ型であり、この剥離にはアセトン系溶剤を使用す
る。このときシッフ塩基化、が生じるので、ＰＨｊｉ−
調整してこれは元のアミノ基ＮＨ２に戻しておく。エツ
チングはドライ式がよく、ＣＨＦ３＋０２ （１０％）
ガスが適当である。
にポジ型であり、この剥離にはアセトン系溶剤を使用す
る。このときシッフ塩基化、が生じるので、ＰＨｊｉ−
調整してこれは元のアミノ基ＮＨ２に戻しておく。エツ
チングはドライ式がよく、ＣＨＦ３＋０２ （１０％）
ガスが適当である。
使用できる原料のアミノシランは原則的には一級のアミ
ノ基を含むものなら全て可であり、例えばＨ２Ｎ （Ｃ
Ｈ２）３ Ｓｔ （ＯＣＨ３）３．Ｈ２Ｎ （ＣＨ２，
）３ Ｓｔ （ＯＣ２Ｈ５）３．Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２
ＮＨ（ＣＨ２）ＮＨ（ＣＨ２）３５ｔ（ＯＣＨ３）３．
Ｈ２Ｎ （ＣＨ２）２−３−ＣＨ２−３ｉ （ＯＣ２Ｈ
５）などの三官能シランモノマー、あるいはＨ２Ｎ （
ＣＨ２）３ Ｓ １ｃＨ３（ＯＣ２Ｈ５）２ 、Ｈ２Ｎ
（ＣＨ２）ＮＨ（ＣＨ２）３ＳｉＣｔｌ＋ （ＯＣＨ
３）２などの三官能シランモノマーであるが、−官能シ
ランモノマーも補助的に使用可能である。
ノ基を含むものなら全て可であり、例えばＨ２Ｎ （Ｃ
Ｈ２）３ Ｓｔ （ＯＣＨ３）３．Ｈ２Ｎ （ＣＨ２，
）３ Ｓｔ （ＯＣ２Ｈ５）３．Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２
ＮＨ（ＣＨ２）ＮＨ（ＣＨ２）３５ｔ（ＯＣＨ３）３．
Ｈ２Ｎ （ＣＨ２）２−３−ＣＨ２−３ｉ （ＯＣ２Ｈ
５）などの三官能シランモノマー、あるいはＨ２Ｎ （
ＣＨ２）３ Ｓ １ｃＨ３（ＯＣ２Ｈ５）２ 、Ｈ２Ｎ
（ＣＨ２）ＮＨ（ＣＨ２）３ＳｉＣｔｌ＋ （ＯＣＨ
３）２などの三官能シランモノマーであるが、−官能シ
ランモノマーも補助的に使用可能である。
アミノシラン以外には、疎水性を増すためのＣＨ３５ｉ
（ＯＣ２Ｈ５）３．Ｃ２Ｈ５Ｓｉ （ＯＣＨ３）３．
Ｃ６ＨａＳｉ （ＯＣＨ３）３．（ｌｃＨ３）Ｓｉ （
ＯＣ２Ｈ！１）２などの有機シラン、あるいは架橋密度
を上げかつ疎水性を増すための例えばＣＨ２（０）ＣＨ
−ＣＨ２０Ｃ３ＨｓＳｉ （ＯＣＨ３）３などのエポキ
シシランを少量加えることは差支えない。
（ＯＣ２Ｈ５）３．Ｃ２Ｈ５Ｓｉ （ＯＣＨ３）３．
Ｃ６ＨａＳｉ （ＯＣＨ３）３．（ｌｃＨ３）Ｓｉ （
ＯＣ２Ｈ！１）２などの有機シラン、あるいは架橋密度
を上げかつ疎水性を増すための例えばＣＨ２（０）ＣＨ
−ＣＨ２０Ｃ３ＨｓＳｉ （ＯＣＨ３）３などのエポキ
シシランを少量加えることは差支えない。
このような原料シランの加水分解縮合重合体（ＰＡＳプ
レポリマー）は官能基の全てをシラノール化せず、アル
コキシ基ＲＯ−が１／３〜１／２残るようにすれば重合
後も安定で、ゲル化するようなことはない。
レポリマー）は官能基の全てをシラノール化せず、アル
コキシ基ＲＯ−が１／３〜１／２残るようにすれば重合
後も安定で、ゲル化するようなことはない。
ＰＡＳプレポリマーはエチルアルコールなどのアルコー
ル系溶剤中で重合させることができ、メチルイソブチル
ケトンのようなケトン系溶剤はシップ塩基を作るので使
わない方がよい。ＰＡＳプレポリマーのコーティング溶
液の溶媒も、アルコール系及び又はセロソルブモノエー
テル系あるいはそのエステル系を用いるのがよい。
ル系溶剤中で重合させることができ、メチルイソブチル
ケトンのようなケトン系溶剤はシップ塩基を作るので使
わない方がよい。ＰＡＳプレポリマーのコーティング溶
液の溶媒も、アルコール系及び又はセロソルブモノエー
テル系あるいはそのエステル系を用いるのがよい。
塗布はスピンコードによるのが、ウェハを扱う場合には
最もよい。塗布後１２０℃で１５〜６０分間乾燥し、１
５０〜２００℃で１〜４時間硬化し、官能基を殆んど反
応させてしまう。この結果、基板に対し密着性の勝れた
均一薄膜を形成させることができる。膜厚はプレポリマ
ー濃度とウェハ支持台の回転数で自由に変えられる。
最もよい。塗布後１２０℃で１５〜６０分間乾燥し、１
５０〜２００℃で１〜４時間硬化し、官能基を殆んど反
応させてしまう。この結果、基板に対し密着性の勝れた
均一薄膜を形成させることができる。膜厚はプレポリマ
ー濃度とウェハ支持台の回転数で自由に変えられる。
ウェハ上のＰＡＳ膜上にレジストを塗布し、ホトエツチ
ングによりＰＡＳ膜のパターニングを行なうときは次の
点に留意する。即ちレジストはネガタイプよりポジタイ
プの方がよい。ＰＡＳのエツチングは、酸素を含むフロ
ロカーボン系ガスによるドライ式がよい。レジスト除去
はウェット式とし、ケトン系溶剤を用いると前述のよう
にＰＡＳ表面のアミノ基がシッフ塩基を作るから、レジ
スト除去後は加熱工程を入れずに直ちにＰＨ約４のＨＣ
ｊ２ ／ Ｎ Ｈａ ＣＩｌ水溶液に浸漬し、次いでＰ
Ｈ約８のＮＨ４０Ｈ／ＮＨａ Ｃｊ！水溶液で洗浄し、
更に水洗することによりアミノ基に戻しておく。
ングによりＰＡＳ膜のパターニングを行なうときは次の
点に留意する。即ちレジストはネガタイプよりポジタイ
プの方がよい。ＰＡＳのエツチングは、酸素を含むフロ
ロカーボン系ガスによるドライ式がよい。レジスト除去
はウェット式とし、ケトン系溶剤を用いると前述のよう
にＰＡＳ表面のアミノ基がシッフ塩基を作るから、レジ
スト除去後は加熱工程を入れずに直ちにＰＨ約４のＨＣ
ｊ２ ／ Ｎ Ｈａ ＣＩｌ水溶液に浸漬し、次いでＰ
Ｈ約８のＮＨ４０Ｈ／ＮＨａ Ｃｊ！水溶液で洗浄し、
更に水洗することによりアミノ基に戻しておく。
ゲート部にＰＡＳ膜を有するＦＥＴが形成されたウェハ
からチップを切り出し、チップ固定板に。
からチップを切り出し、チップ固定板に。
固定し、ワイヤボンディングしたあと、配線部分をゴム
等で覆い、ＦＥＴセンサとしての形を整える。次いで抗
体又は酵素の溶液に浸漬し、固定化したあとラジウムボ
ロンハイドライド０．１°液に浸し、室温で１０分間処
理し、シッフ塩基部の二重結合を還元し、安定化する。
等で覆い、ＦＥＴセンサとしての形を整える。次いで抗
体又は酵素の溶液に浸漬し、固定化したあとラジウムボ
ロンハイドライド０．１°液に浸し、室温で１０分間処
理し、シッフ塩基部の二重結合を還元し、安定化する。
そのあと水洗を十分に行ない、免疫または酵素センサと
する。
する。
第４図および第５図にＦＦ，Ｔバイオセンサの構造の概
要を示す。第４図はセンサ本体部を示し、（ａｌは平面
図、（ｂ）はＸ−Ｘ線断面図である。本体部Ｂはｐ型シ
リコン半導体基板ＳＵＢに一対の電界効果トランジスタ
Ｑｌ，Ｑ２を形成してなる。Ｓ。
要を示す。第４図はセンサ本体部を示し、（ａｌは平面
図、（ｂ）はＸ−Ｘ線断面図である。本体部Ｂはｐ型シ
リコン半導体基板ＳＵＢに一対の電界効果トランジスタ
Ｑｌ，Ｑ２を形成してなる。Ｓ。
Ｄは該トランジスタのソース、ドレイン領域、Ｇはゲー
ト部で、このゲート部は前述のように電極がなく、代り
に固定化用膜Ｆが被着されている。
ト部で、このゲート部は前述のように電極がなく、代り
に固定化用膜Ｆが被着されている。
固定化用膜Ｆはゲート部にのみあれば充分である。
ゲート部の絶縁膜は薄くしておく。ソース、ドレイン領
域Ｓ，Ｄに対する配線Ｌ＋−Ｌａは拡散層で形成する。
域Ｓ，Ｄに対する配線Ｌ＋−Ｌａは拡散層で形成する。
これは第４図（ａｌのＹ−Ｙ線以下は水（血液）に浸す
ので金属配線であると劣化が心配されるためである。第
４図（ａ）に網線で示す水に浸さない部分は金属配線と
する。基板ＳＵＢは幅１。
ので金属配線であると劣化が心配されるためである。第
４図（ａ）に網線で示す水に浸さない部分は金属配線と
する。基板ＳＵＢは幅１。
４ｆｉ程度の微小なもので、このま−では取扱いが不便
であるから第５図に示すようにプリント板ＢＳに固定し
て使用する。Ｌ６〜Ｌ９はプリント板ＢＳに設けられた
配線で本体Ｂの配線とはワイヤボンディングで接続する
。Ｌ５はそのワイヤを示す。基板ＳＵＢの側面などの露
出部には樹脂などテカハー膜を施こす。トランジスタＱ
ｌ，Ｑ２が２個設けであるのは、一方は比較用で、その
膜Ｆの抗体は抗原と結合しないよう失活しておく。ソー
ス、ドレイン間の基板はチャネルになるが、この部分は
抵抗を下げるため不純物拡散しておく。
であるから第５図に示すようにプリント板ＢＳに固定し
て使用する。Ｌ６〜Ｌ９はプリント板ＢＳに設けられた
配線で本体Ｂの配線とはワイヤボンディングで接続する
。Ｌ５はそのワイヤを示す。基板ＳＵＢの側面などの露
出部には樹脂などテカハー膜を施こす。トランジスタＱ
ｌ，Ｑ２が２個設けであるのは、一方は比較用で、その
膜Ｆの抗体は抗原と結合しないよう失活しておく。ソー
ス、ドレイン間の基板はチャネルになるが、この部分は
抵抗を下げるため不純物拡散しておく。
このＦＥＴバイオセンサの製造工程の概要を述べると、
■セロソルブアセテート中でのアミノシランの重合。
■濃度調節
■得られた重合体をウェア上にスピンコード■乾燥、硬
化。
化。
■ポジ型レジストの塗布、露光、パターニング■固定化
用膜のエツチング ■レジスト膜剥離。アセトン使用 ■酸（ＨＣＩ ＰＨ３程度）処，理。シッフ塩基をアミ
ノ基に戻す。
用膜のエツチング ■レジスト膜剥離。アセトン使用 ■酸（ＨＣＩ ＰＨ３程度）処，理。シッフ塩基をアミ
ノ基に戻す。
■チップの切り出し
［相］プリント板に接着。チップ回りを絶縁■ワイヤボ
ンディング ＠カバーレジン（シリコンゴム） ＠抗体固定 発明の詳細 な説明したように本発明によれば膜質が緻密で表面に多
数の抗体、酵素を固定でき、スピンコード及びエツチン
グ可能などの特徴を持つ固定化用膜が得られ、良好な特
性を持つＦＥＴバイオセンサを提供できる。
ンディング ＠カバーレジン（シリコンゴム） ＠抗体固定 発明の詳細 な説明したように本発明によれば膜質が緻密で表面に多
数の抗体、酵素を固定でき、スピンコード及びエツチン
グ可能などの特徴を持つ固定化用膜が得られ、良好な特
性を持つＦＥＴバイオセンサを提供できる。
第１図はＦＥＴバイオセンサの概要説明図、第２図は抗
体の説明図、第３図は抗原を捕獲した抗体の説明図、第
４図および第５図はＦＥＴバイオセンサの構造説明図で
ある。 図面で、Ｓ，ＤはＦＥＴのソース、ドレイン領域、Ｇは
ゲート部、Ｆは固定化用膜である。 第１図 Ｆ 第２図 第３図 八〇 第４図 （Ｑ） （ｂ） 第５図 し６′
体の説明図、第３図は抗原を捕獲した抗体の説明図、第
４図および第５図はＦＥＴバイオセンサの構造説明図で
ある。 図面で、Ｓ，ＤはＦＥＴのソース、ドレイン領域、Ｇは
ゲート部、Ｆは固定化用膜である。 第１図 Ｆ 第２図 第３図 八〇 第４図 （Ｑ） （ｂ） 第５図 し６′
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電界効果トランジスタのゲート部表面に抗体、酵素を固
定化するための膜を有するＦＥＴバイオセンサにおいて
、 該固定化用膜として、１個以上のアミノ基を有する一価
の炭化水素が直接ケイ素原子に結合しているアルコキシ
シラン２０モル％以上を含む分子量が８００以上の有機
アルコキシシラン重合体を基板上に塗布し、硬化した膜
、または該硬化後表面のアミノ基をアルデヒド基変性し
た膜を用いたことを特徴とするＦＥＴバイオセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59103875A JPS60247151A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | Ｆｅｔバイオセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59103875A JPS60247151A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | Ｆｅｔバイオセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60247151A true JPS60247151A (ja) | 1985-12-06 |
Family
ID=14365606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59103875A Pending JPS60247151A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | Ｆｅｔバイオセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60247151A (ja) |
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