组成图示
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传感器类型
其他（纳米间隙断键结电导生物传感器）
检测对象
重组人表皮生长因子受体（EGFR，recombinant human EGFR/ErbB1 Fc Chimera）；样品基质为 PBS（含 5 mM Mg2+），作者主张可用于人血清/血浆。
检测原理
该传感器以纳米间隙断键结作为电学换能器。热氧化 SiO2 表面的 Ti/Au 金属线经 FIB 刮擦和电迁移形成纳米级金电极间隙，未捕获时电极间主要存在隧穿电流。表面经 APTES、PDITC 和 ssDNA 固定后，anti-EGFR RNA 适配体通过杂交被固定，其识别域选择性结合 EGFR。当 EGFR 被捕获并位于两电极之间时，蛋白分子桥接纳米间隙，改变隧穿势垒宽度与界面导电通道，使直流电流显著增大、电阻降低。被测物浓度越高，桥接纳米间隙的 EGFR 数量越多，电导变化越大。该过程无需酶催化或荧光标记，直接以 I-V 电流变化反映 EGFR 结合事件。
检测灵敏度
原文未报告明确 LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数；实验检测浓度为 50 µg ml−1（50 ng µl−1）；理论估算：50 nm×3 µm 纳米间隙约需 400 个 EGFR 拷贝（蛋白 footprint 约 11 nm）。
效应效果
选择性方面，突变非选择性适配体芯片和无适配体芯片在暴露 EGFR 后电导无变化，而 anti-EGFR 适配体芯片捕获 EGFR 后直流电流增加两个数量级、电阻降低两个数量级。表面 ssDNA 与 RNA 适配体固定分别用 Acridine Orange 荧光验证，EGFR 捕获用 Sypro Ruby 蛋白染色验证；使用封闭缓冲液可抑制非特异吸附。器件良率为 60%。原文未报告 RSD、实际样品回收率或与 ELISA/HPLC/qPCR 的定量对比。作者指出适配体对非靶血清蛋白的非特异结合不典型，因此该电子生物传感器有望用于人血清或血浆中 EGFR 的直接检测，辅助癌症早期诊断。
传感器的构成
- 基底/换能器电极：热氧化 SiO2 芯片上的 Ti/Au 金属线（50 Å Ti/150 Å Au）与 Ti/Au 探测焊盘（100 Å Ti/500 Å Au），经 FIB 刮擦和电迁移形成纳米间隙断键结，作为纳米电极与直流电流换能器。
- 表面硅烷化层：APTES（3-aminopropyltriethoxysilane）在 SiO2 表面形成氨基硅烷化层，提供后续偶联氨基。
- 双功能连接层：PDITC（1,4-phenylene diisothiocyanate）作为同双异硫氰酸酯连接分子，连接 APTES 氨基与 ssDNA 氨基。
- 封闭层：BB（blocking buffer，50 mM 6-amino-1-hexanol 与 150 mM DIPEA 的 DMF 溶液）封闭未反应 PDITC，减少非特异吸附。
- 表面固定探针：5'-amine 修饰 ssDNA（5'-amine-CTG GTC ATG GCG GGC ATT TAA TTC-3'）通过氨基与 PDITC 偶联，提供互补捕获序列。
- 识别元件：anti-EGFR RNA aptamer（Kd=2.4 nM，含 24 nt 捕获延伸序列）与表面 ssDNA 杂交，选择性结合 EGFR。
- 被测物/信号桥：重组人 EGFR/ErbB1 Fc Chimera 被适配体捕获并桥接纳米间隙，改变电极间电导。
- 信号读出：Agilent 4155C semiconductor parameter analyzer 在 probe station 上测量 I-V 直流隧穿电流。
中文摘要
表皮生长因子受体（EGFR）是在癌细胞表面过表达的细胞表面蛋白，也是最常见的癌基因之一，其血清浓度在癌症患者中升高。检测 EGFR 浓度的微小变化对癌症早期诊断、改善治疗和提高生存率具有重要意义。本文报道了一种基于 RNA 适配体的选择性 EGFR 捕获方法及其电学检测方案。作者通过聚焦离子束（FIB）刮擦与电迁移相结合，在热氧化硅片上制备了纳米间距的金电极对，形成纳米间隙断键结。抗 EGFR RNA 适配体先与固定在金纳米电极之间 SiO2 表面的单链 DNA 杂交，从而被选择性固定。通过突变非选择性适配体芯片和无适配体芯片验证了识别选择性，并用光学方法表征表面功能化。当 EGFR 被适配体选择性捕获并桥接纳米间隙时，直流电流增加两个数量级。该结果表明，该电子生物传感器可用于医学相关蛋白的直接检测。
英文摘要
Epidermal growth factor receptor (EGFR) is a cell surface protein overexpressed in cancerous cells. It is known to be the most common oncogene. EGFR concentration also increases in the serum of cancer patients. The detection of small changes in the concentration of EGFR can be critical for early diagnosis, resulting in better treatment and improved survival rate of cancer patients. This article reports an RNA aptamer based approach to selectively capture EGFR protein and an electrical scheme for its detection. Pairs of gold electrodes with nanometer separation were made through confluence of focused ion beam scratching and electromigration. The aptamer was hybridized to a single stranded DNA molecule, which in turn was immobilized on the SiO(2) surface between the gold nanoelectrodes. The selectivity of the aptamer was demonstrated by using control chips with mutated non-selective aptamer and with no aptamer. Surface functionalization was characterized by optical detection and two orders of magnitude increase in direct current (DC) was measured when selective capture of EGFR occurred. This represents an electronic biosensor for the detection of proteins of interest for medical applications.