G - Physics – 01 – N
Patent
G - Physics
01
N
G01N 27/416 (2006.01) B01L 3/00 (2006.01) B81C 1/00 (2006.01) G01N 27/403 (2006.01) G01N 31/00 (2006.01) G01N 33/48 (2006.01) G01N 33/487 (2006.01) G01N 33/53 (2006.01) G01N 33/543 (2006.01)
Patent
CA 2407973
A microelectromechanical system (MEMS) and integrated circuit based biosensor (210) capable of sensing or detecting various ionic molecules and macromolecules (DNA, RNA or protein). The MEMS based biosensor (210) may utilize a hybridization and enzyme amplification scheme and an electrochemical detection scheme for sensitivity improvement and system miniaturization. The biosensor or biosensors (210) are incorporated on a single substrate (200). Preferably, the biosensor system comprises at least two electrodes. The electrodes may comprise a working electrode (220), a reference electrode (240), and a counter (auxiliary) electrode (230). The biosensor or biosensors (210) also provide an apparatus and method for confinement of reagent and/or solution in the biosensor or biosensors (210) using surface tension at small scale. The confinement system provides controlled contacts between the reagent(s) and/or solution(s) with the components (i.e., electrodes) of the biosensor or biosensors (210) using controllable surface properties and surface tension forces. The confinement system allows for incorporation of the biosensor or biosensors (210) into a portable or handheld device and is immune to shaking and/or flipping. The invention also provides for a biosensor (210) and/or sensors that are integrated with integrated circuit (IC) technologies. Preferably, the entire sensor system or systems are fabricated on a single IC substrate (200) or chip and no external component and/or instrument is required for a complete detection system or systems. Preferably, the sensor system or systems are fabricated using the IC process on a silicon substrate (200).
L'invention concerne un biodétecteur (210) basé sur des systèmes microélectromécaniques et un circuit intégré (CI), ledit biodétecteur pouvant saisir ou détecter diverses molécules ioniques et macromolécules (ADN, ARN ou protéine). Ledit biodétecteur (210) peut utiliser une hybridation, un programme d'amplification d'enzymes et un programme de détection électrochimique destinés à l'amélioration de la sensibilité et à la miniaturisation du système. Au moins un biodétecteur (210) est incorporé à un seul substrat (200). De préférence, le système du biodétecteur comprend également au moins deux électrodes. Les électrodes peuvent englober une électrode de travail (220), une électrode de référence (240) et une contre-électrode (230) (auxiliaire). Le biodétecteur (210) comprend un appareil et un procédé pour confiner un réactif et/ou une solution dans le biodétecteur (210) au moyen d'une tension superficielle à très petite échelle. Le système de confinement produit des contacts commandés entre le réactif et/ou la solution avec les composants (par exemple, les électrodes) du biodétecteur (210) au moyen de propriétés de surface régulables et de forces de tension superficielle. Le système de confinement permet d'incorporer le biodétecteur (210) dans un dispositif portable ou manuel et est insensible au secouage et/ou au basculement. Ladite invention concerne aussi un biodétecteur (210) et/ou des détecteurs qui sont intégrés aux techniques du circuit intégré (CI). De préférence, l'ensemble du système de détection est fabriqué sur une puce ou un substrat de circuit intégré (CI) unique (200), et aucun instrument et/ou composant externe est nécessaire à l'ensemble du système de détection. De préférence, le système de détection complet est fabriqué au moyen du processus CI sur un substrat au silicium (200).
Gau Jen-Jr
Riches Mckenzie & Herbert Llp
The United States Government As Represented By The Department Of The Na Vy
LandOfFree
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