(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211122062.0 (22)申请日 2022.09.15 (71)申请人 武汉高芯科技有限公司 地址 430205 湖北省武汉市东湖开发区黄 龙山南路6号2号楼 (72)发明人 黄立　黄晟　姬君旺　 (74)专利代理 机构 深圳峰诚志合知识产权代理 有限公司 4 4525 专利代理师 宋宝焱 (51)Int.Cl. G01N 21/78(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种具有检测功能的MEMS传感器及检测系 统 (57)摘要 本发明属于检测型传感器领域， 具体为一种 具有检测功能的MEMS传感器及检测系统， MEMS传 感器为包含多个传感器单元的传感器阵列， 每个 传感器单元表面涂覆化学或生物分子等生化材 料形成具有检测待检测物质的敏感膜层， 敏感膜 层可以特异性结合待检测物质， 当其与待检测物 质结合时会产生颜色变化， 后续通过成像来观察 该变化， 实现对待检测物质的实时快速、 无标记 检测， 具有良好的应用前 景。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 115452815 A 2022.12.09 CN 115452815 A 1.一种具有检测功能的MEMS传感器， 其特征在于， MEMS传感器包含多个传感器单元(1) 的传感器阵列(2)， 每个传感器单元(1)表面涂覆生化材料(7)， 所述生化材料(7)结合待检 测物质(6)发生颜色变化， 基于结合后发生的颜色变化实现对所述待检测物质(6)的检测。 2.根据权利要求1所述的具有检测功能的MEMS传感器， 其特征在于， 每个传感器单元 (1)表面涂覆生化材料(7)形成敏感膜层(5)， 形成敏感膜层(5)的生化材料(7)与所述待检 测物质(6)结合时会产生反应。 3.根据权利 要求1‑2任一项所述的具有检测功能的MEMS传感器， 其特征在于， 形成敏感 膜层(5)的生化材料(7)与所述待检测物质(6)结合时会产生反应具体为： 生化材料(7)与待 检测物质(6)结合， 引起颜色变化。 4.根据权利要求3所述的具有检测功能的MEMS传感器， 其特征在于， 所述待检测物质 (6)的浓度越高， 所述待检测物质(6)与生 化材料(7)反应后的颜色越深。 5.一种制造如权利要求1 ‑4任一项所述的具有检测功能的MEMS传感器的方法， 其特征 在于， 在基底表面刻蚀出单个的传感器单元(1)， 在传感器单元(1)的表面涂覆由生化材料 (7)形成的敏感膜层(5)。 6.一种具有检测功能的检测系统， 其特征在于， 检测系统包括权利要求1 ‑4任一项所述 的具有检测功能的M EMS传感器， 摄 像机， 传输单 元， 处理单元。 7.根据权利要求6所述的具有检测功能的检测系统， 其特征在于， 具有检测功能的MEMS 传感器为包含由多个传感器单元(1)组成的传感器阵列(2)， 每个传感器单元(1)表面涂覆 生化材料(7)， 所述生化材料(7)可以结合待检测物质(6)产生反应， 在传感器阵列(2)的上 方设置摄像机(3)， 所述摄像机(3)具有镜头(4)， 所述镜头(4)对MEMS传感器的各个传感器 单元(1)的表面进行拍照， 传输单元(1)将拍照的图像数据传输至处理单元， 由处理单元对 数据进行处 理， 分析。 8.根据权利要求7所述的具有检测功能的检测系统， 其特征在于， 每个传感器单元(1) 表面涂覆生化材料(7)形成具有检测待检测物质的敏感膜层(5)， 所述形成敏感膜层(5)的 生化材料(7)与所述待检测物质(6)结合产生反应。 9.根据权利要求8所述的具有检测功能的检测系统， 其特征在于， 所述形成敏感膜层 (5)的生化材料(7)与所述待检测物质(6)结合产生反应具体为： 生化材料(7)与待检测物质 (6)结合， 引起颜色变化。 10.根据权利要求9所述的具有检测功能的检测系统， 其特征在于， 所述待检测物质(6) 的浓度越高， 所述待检测物质(6)与生 化材料(7)反应后的颜色越深。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115452815 A 2一种具有检测功能的MEMS传感器及检测系统 技术领域 [0001]本发明涉及检测型传感器领域， 具体为一种具有检测功能的MEMS传感器及 检测系 统。 背景技术 [0002]目前， 现有技术中检测生物分子等靶物质的主要方法包括聚合酶链式反应(PCR)、 酶联免疫吸附试验(ELISA)、 试剂盒等手段， 这些检测手段的检测时间较长， 且灵敏度较低， 现有的检测传感器还需要荧光标记， 操作起来比较麻烦， 因此， 目前急 需一种可快速对靶物 质的实时检测、 灵敏度高且避免荧光标记这一复杂步骤的检测传感器来解决现有技术中存 在的问题。 发明内容 [0003]本发明提供一种具有检测功能的MEMS传感器及检测系统， 其在传感器表面组装可 以特异性结合待检测物质的材料所形成的敏感膜层， 当其与空气或液体中的待检测物质结 合时会产生颜色变化， 通过相机拍照可观察该变化， 实现对待测物质的实时快速、 高灵敏 度、 无标记检测。 [0004]为解决上述 技术问题， 根据本发明的一个方面， 本发明提供了如下技 术方案： [0005]一种具有检测功能的MEMS传感器， MEMS传感器包含多个传感器单元的传感器阵 列， 每个传感器单元表面涂覆 生化材料， 所述生化材料结合待检测物质发生颜色变化， 基于 结合后发生的颜色变化实现对所述待检测物质的检测。 [0006]进一步地， 每个传感器单元表面涂覆生化材料形成敏感膜层， 形成敏感膜层的生 化材料与所述待检测物质结合时会产生反应。 [0007]进一步地， 形成敏感膜层的生化材料与所述待检测物质结合时会产生反应具体 为： 生化材料与待检测物质结合， 引起颜色变化。 [0008]进一步地， 所述待检测物质的浓度越高， 所述待检测物质 与生化材料反应后的颜 色越深。 [0009]进一步地， 根据待检测物质浓度的不同， 颜色变化有深浅的区别。 [0010]进一步地， 所述敏感膜层可以特异性结合空气或液体中的待检测物质。 [0011]为解决上述 技术问题， 根据本发明的另一个方面， 本发明提供了如下技 术方案： [0012]一种制造上述的具有检测功能的MEMS传感器的方法， 在 基底表面刻蚀出单个的传 感器单元， 在传感器单 元的表面涂覆由生 化材料形成的敏感膜层。 [0013]一种具有检测功能的检测系统， 检测系统包括上述的具有检测功能的MEMS传感 器， 摄像机， 传输单元， 处理单元； 具有检测功能的MEMS传感器为包含由多个传感器单元组 成的传感器阵列， 每个传感器单元表面涂覆生化材料， 所述生化材料可以结合待检测物质 产生反应， 在传感器阵列的上方设置摄像机， 所述摄像机具有镜头， 所述镜头对MEMS传感器 的各个传感器单元 的表面进行拍照， 传输单元将拍照的图像数据传输至处理单元， 由处理说　明　书 1/5 页 3 CN 115452815 A 3