本文报道了一种基于亲和素-生物素技术的金纳米颗粒修饰石墨烯场效应晶体管（AuNP-GFET）生物传感器，用于在亚皮摩尔（pM）范围内高灵敏、高特异检测生物素化大分子，如生物素化蛋白和核苷酸。器件在 SiO2/Si 基底上制备六对叉指电极，并将单层石墨烯转移覆盖于电极上，随后在石墨烯表面沉积金纳米颗粒（AuNPs），再固定亲和素（av...
场效应晶体管（FET）型生物传感装置因可用于早期生物标志物检测和药物筛选而受到关注。其非金属化栅介质暴露于电解质溶液并覆盖半导体材料，可主动将表面生物变化转换为电信号。多项研究验证了这类器件实时、高精度、特异且无标记检测多种生物分子分析物的能力。过去几十年，FET器件设计在生物医学诊断和基于细胞的检测中取得显著进展。其优异电子特性、...
本文提出一种双栅扶手椅型石墨烯纳米带场效应晶体管（DG-AGNRFET）生物传感器，用于无标记、小型化 DNA 检测。通过在上下栅氧化层中采用牺牲层刻蚀形成两个纳米间隙空腔，引入 DNA 生物分子后，探针 DNA 与目标 DNA 杂交形成双链 DNA，从而改变纳米间隙的介电常数并电学调制石墨烯纳米带通道，引起漏极电流变化。该研究重点...
本文为对已发表场效应晶体管（FET）生物传感器检测 SARS-CoV-2 论文的更正。作者指出原图2D、E顺序颠倒，予以调换；原图6B、C所用临床样本实际保存于 eNAT 而非文中所述通用转运培养基（UTM）。eNAT 含胍基硫氰酸盐蛋白变性剂，可能干扰抗原—抗体相互作用。重新实验表明，在 0.01×UTM 条件下，FET 传感器可...
本研究采用高电子迁移率晶体管（HEMT）器件作为免疫生物传感器，利用皮质醇单克隆抗体（c-Mab）与皮质醇的特异性结合，检测应激激素皮质醇的浓度。同时，通过光照产生光电流增强 HEMT 传感器灵敏度。光泵浦可帮助传感器分辨更细微的变化，使检出限（LOD）达到 1.0 pM 皮质醇水平，这是基于半导体器件的皮质醇生物传感器中最低检测水...
2019冠状病毒病（COVID-19）是由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2，曾用名2019-nCoV）引起的新发人类传染病。随着人类感染率迅速上升，世界卫生组织（WHO）已将COVID-19疫情列为大流行。由于目前尚无针对COVID-19的特效药物或疫苗，早期诊断和管理对控制疫情至关重要。本文报道了一种基于场效应晶...
印刷电解质栅晶体管（EGT）是一种新兴生物传感器平台，它利用印刷电子带来的低成本、易加工优势，并结合离子凝胶介电层实现低电压工作。与传统化学场效应晶体管相比，EGT 属于无标记、非光学传感方式，具有较高增益，可完成一些常规 ChemFET 架构难以实现的检测操作。本文首先概述 EGT 的器件制备与工作原理，包括有机半导体通道、离子凝...
离子敏感场效应晶体管（ISFET）生物传感器可通过无标记、实时监测实现数据采集，但血清中带电蛋白质会干扰电信号转导，使生物标志物直接定量困难。本文报道了具有预设界面电荷的蛋白封闭层（PBLs）的制备，以最小化ISFET上的非特异性蛋白结合。利用带电蛋白前体可调控PBL界面电荷，同时保留其固有电学特性：中性为血红蛋白（Hemo），正电...
本文提出一种用于AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的高效表面修饰策略，利用乙醇胺（EA）对GaN表面进行胺化功能化，形成致密且均一的两性胺基涂层，为生物探针分子固定提供丰富活性位点。作者将该分子门控AlGaN/GaN HEMT用于pH和前列腺特异性抗原（PSA）检测，以验证其生物传感性能。得益于GaN表面高质量涂层，该...
本文报道了一种低成本、高灵敏且高特异性的 DNA 场效应晶体管（FET）生物传感器，用于快速检测肿瘤蛋白 53 基因（TP53）常见突变。该传感器由商用低成本 n 沟道增强型 FET 与金电极传感垫串联构成，金电极表面通过硫醇自组装固定 TP53 突变探针 DNA，用于捕获互补靶 DNA。研究主要采用电化学方法对传感垫进行优化，尤其...
场效应晶体管（FET）生物传感器具有体积小、易于批量生产、通用性强和成本较低等优点。过去十年，基于硅纳米线、石墨烯和过渡金属二硫化物等多种纳米材料的 FET 型生物传感器被开发用于检测多种生物分子靶标，并可集成到便携式快速检测系统中，用于临床实验室和即时检测。本综述（197 篇参考文献）首先介绍 FET 生物传感器技术的特征，随后阐...
相较于病毒内部基因组核酸，检测流感病毒自身表面生物分子更有利于对流感病毒感染疾病进行更准确、快速的现场即时（POC）是/否判断。本文报道了利用自上而下互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺制备的硅纳米线（SiNW）场效应晶体管（FET）构型，对流感病毒代表性表面蛋白血凝素（HA）的HA1结构域进行超灵敏电学检测。研究采用胞苷-5′-单...
近年来，面向生物医学应用的场效应晶体管生物传感器（Bio-FET）在FET器件特性与生物受体结构两方面均取得快速发展。本综述首先回顾该进展，简要总结两项关键方向的代表性研究：一是制备新型纳米结构并采用新材料作为FET换能器，二是合成紧凑型分子作为生物探针，包括抗体片段和适配体。随后，结合当前研究现状以及疾病诊断临床试验对高灵敏度、快...
场效应晶体管（FET）在引入抗体或酶等生物识别元件后，可实现对生化信号的实时、特异、无标记检测。然而，将生物识别分子直接固定于FET表面会限制传感器的可重编程性、再生能力和器件操作稳健性。本文提出一种模块化FET生物传感器设计，将生物识别模块与换能模块分离，并实现可逆组装与拆卸。作者选用固定生物受体的水凝胶“印章”作为生物识别模块，...
由高致病性禽流感病毒突变引发的大流行流感对公共卫生造成严重威胁。传统方法依赖特异性抗体识别病毒表面蛋白，但新发现病毒的抗体开发耗时长，难以用于早期识别。本文提出一种无标记半导体生物传感器，其表面固定含唾液酸的糖分子，用于快速识别生物体液中的大流行流感病毒。特定糖分子可分别识别人源和禽源野生型流感病毒，有望在疫情早期发现新发大流行株。...
谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统最重要的兴奋性神经递质之一，在神经信号转导中起关键作用，并与卒中、精神分裂症、阿尔茨海默病和帕金森病等多种神经疾病相关。目前尚缺乏有效方法特异性检测原代培养神经元释放的谷氨酸。本文报道了一种基于还原氧化石墨烯（RGO）的场效应晶体管（FET）生物传感器，其表面通过1-芘丁酸琥珀酰亚胺酯（PASE）连接子固...
本文报道了一种采用可弃纸基底扩展栅（EG）的离子敏感场效应晶体管（ISFET）。传统ISFET的传感部分与测量部分集成在同一器件中，若传感部分被化学溶液污染，昂贵的测量部分也会失效。为解决该问题并构建低成本传感平台，作者将双栅SOI MOSFET作为测量换能器，将基于纤维素纸的扩展栅作为独立传感部分。该双栅晶体管利用顶栅与底栅之间的...
我们开发了一种基于适配体功能化AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的快速、简便蛋白质免疫检测方法。该传感器采用溶液门电双层（EDL）结构，通过缩小栅电极与检测沟道之间的间距并在较高栅压下工作，实现灵敏度的可调与放大，从而在生理盐环境中克服电荷屏蔽效应，无需样品前处理即可直接检测蛋白质。研究以心力衰竭临床生物标志物NT-p...
本研究开发了一种基于电双层（EDL）门控场效应晶体管（FET）的微小RNA（miRNA）生物传感器，以提高检测灵敏度与稳定性。作者系统研究了导致电信号波动并影响传感器性能的因素。首先，通过原子力显微镜比较不同沉积工艺制备的金电极表面形貌，发现较低表面粗糙度可改善电流稳定性；溅射与电子束蒸发金电极的信号波动最低。其次，实验证明样品溶液...
皮质醇是调节人体血压、血糖和碳水化合物代谢的重要激素，其异常分泌与库欣综合征、抑郁症、创伤后应激障碍等多种身心疾病密切相关。本研究通过气相沉积聚合（VDP）制备氮掺杂多维碳纤维，并将其用作场效应晶体管（FET）型皮质醇生物传感器的导电换能通道。通过调节VDP腔体压力，可控制聚吡咯纳米纤维形貌：真空沉积得到光滑薄膜，常压沉积形成针状结...