离子敏感场效应晶体管（ISFET）虽被视为有前景的免疫传感器，但尚未实际应用，主要受限于高离子浓度介质中德拜屏蔽长度短导致的灵敏度低、获得高稀释介质所需预处理耗时，以及氯化钠等有害离子造成的耐久性差。本文提出一种基于双栅工作模式自放大晶体管的免疫传感器（immuno-DG ISFET），用于检测乙型肝炎表面抗原（HBsAg）。通过精...
本研究考察了钇含量对YbYxOy传感膜结构特性及电解质-绝缘体-半导体（EIS）传感器传感特性的影响，用于检测类风湿因子（RF）。在60 W等离子体条件下制备的YbYxOy EIS器件表现出更高的pH灵敏度65.77 mV/pH、更低的滞后电压约1 mV和更小的漂移率0.14 mV/h，归因于YbYxOy膜中最佳钇含量形成光滑表面。...
随着金属、聚合物和碳基生物相容纳米材料越来越多地用于生物传感，各种纳米结构被引入场效应晶体管（FET）器件以提高检测效率与灵敏度。这类纳米材料基方法有利于生物分子集成，可构建超灵敏、低成本且稳健的 FET 生物传感器，并在受限栅极微区中特异性结合目标物。本文综述了不同纳米材料嵌入 FET 生物传感器的近期进展，评估其在高灵敏度、高选...
本文报道了一种基于场效应晶体管（FET）的高灵敏生物传感器阵列的简便制备方法。作者采用化学剥离光刻（CLL）实现高吞吐、大面积、高空间精度的图形化，可制备微米和纳米尺度器件。通过水相溶胶-凝胶工艺旋涂沉积约4 nm厚的In2O3薄膜，并经低温热退火形成均匀半导体沟道。该超薄In2O3沟道对表面结合事件高度敏感，在沟道表面固定特异性适...
本文报道了一种基于顶向下制备氧化铟（In2O3）纳米带场效应晶体管（FET）的高可扩展、均匀且高灵敏生物传感器。作者采用射频（RF）溅射制备厚度10–50 nm的均匀In2O3纳米带通道，并通过两步光刻工艺完成器件制造，器件良率达100%。该平台结合电子酶联免疫吸附试验（ELISA）放大策略，利用脲酶催化尿素水解引起局部pH变化，规...
本研究报道了一种基于 n 型多晶硅纳米线场效应晶体管（poly-SiNW-FET）的尿液 APOA2 蛋白定量方法，用于膀胱癌诊断。通过 Friedel–Crafts 酰化合成带长链羧基的磁性石墨烯（MGLA），并与短链羧基磁性石墨烯（MGSA）比较。由于长链酸基团空间位阻较低，MGLA 对 anti-APOA2 抗体的固定度和生物...
本文利用青霉素酶修饰的 AlGaN/GaN 场效应晶体管（PenFET）系统研究共价固定青霉素酶在不同实验条件下的行为。作者采用解析动力学 PenFET 模型，对 pH 敏感场效应晶体管上共价固定的青霉素酶层进行定量评价。该模型特别适用于酶层较薄且不受扩散限制的器件，如本文 PenFET。通过模型拟合，可提取共价固定青霉素酶的米氏常...
近年来，在生物样品中简单、准确检测朊蛋白至关重要。本研究开发了一种基于无标记电检测的场效应晶体管（FET）生物传感器，以硫胺素作为探针分子，用于人朊蛋白的非侵入性和特异性检测。研究发现，硫胺素固定化FET可用于观察朊蛋白寡聚体，可能成为朊相关疾病早期诊断的重要检测手段。该硫胺素固定化FET还被用于在无需复杂预处理的情况下检测血液血清...
肿瘤标志物检测对癌症诊断具有重要意义。场效应晶体管（FET）是无标记检测痕量生物分子的方法，但抗体固定FET检测带电蛋白时，因大探针分子吸附在栅极表面造成离子屏蔽，降低传感器响应。本文研究探针分子尺寸对FET生物传感器检测肿瘤标志物α-甲胎蛋白（AFP）的影响。结果表明，将小分子抗原结合片段（Fab）固定于传感表面（高度约2–3 n...
本研究采用微波退火工艺制备基于非晶InGaZnO（a-IGZO）薄膜晶体管（TFT）的高可靠性生物传感器，以解决a-IGZO TFT常见的阈值电压不稳定问题。与炉退火a-IGZO TFT相比，微波退火器件表现出更优的阈值电压稳定性和电学性能，包括9.51 cm2/V·s的场效应迁移率、0.99 V的阈值电压、135 mV/dec的亚...
本文报道了一种具有悬挂蜂窝纳米线（SHNW）结构的高性能离子敏感场效应晶体管（ISFET）。与悬挂直纳米线（SSNW）相比，SHNW 可提供更长且不易发生粘附的沟道，有利于实现全栅（gate-all-around, GAA）生物传感器。作者采用自上而下工艺制备了 SHNW、SSNW 和位于基底上的常规纳米线（CNW）ISFET，并比...
精确的选择性和快速响应是生物传感器开发的关键。本文报道了一种高灵敏液态电解质场效应晶体管（FET）生物传感器，用于检测血小板衍生生长因子（PDGF）。该传感器以 PDGF-B 结合适配体偶联的羧基聚吡咯包覆金属氧化物装饰碳纳米纤维（CPMCNFs）作为信号换能器。首先，通过羧基吡咯单体（CPy）在金属氧化物装饰碳纳米纤维（MCNFs...
干扰素γ诱导单核因子（MIG/CXCL9）是用于早期监测移植或同种异体移植物排斥的免疫生物标志物。本文报道了一种在生理相关缓冲液环境中，利用抗MIG IgG分子对重组人MIG进行直接、无标记电学检测的方法。传感器平台为生物修饰的GaN基高电子迁移率晶体管（HEMT）。在HEMT金传感栅表面构建短N-羟基琥珀酰亚胺酯功能化二硫键（DS...
本研究提出一种检测血管内皮生长因子（VEGF）的生物传感器，用于诊断不同分期宫颈癌，并测定癌症治疗各阶段VEGF浓度，与CT和CA-125数据比较。手术期间VEGF升高为治疗给药时机提供依据。该传感器以Avastin（贝伐珠单抗）作为识别元件，基于n型多晶硅纳米线场效应晶体管（poly-SiNW-FET）。采用poly[anilin...
本文提出一种无标记半导体生物传感器方法，作为传统光谱法替代，用于区分纤维状淀粉样蛋白。该传感器以场效应晶体管（FET）为换能器，将刚果红（Congo red, CR）通过常规交联反应固定于栅极表面作为识别探针。CR 可与富含β-折叠的纤维状 Aβ 特异性结合。在 pH 7.4 条件下，Aβ 等电点约为 5.5，吸附后带负电荷，引起 ...
本文报道了一种基于欠叠嵌入式硅纳米线场效应晶体管（underlap-embedded SiNW-FET）的无标记电学生物传感器，用于检测禽流感（AI）和人类免疫缺陷病毒（HIV）的抗原–抗体结合。器件在体硅晶圆上通过自上而下工艺制备：采用各向同性与各向异性刻蚀结合形成硅纳米线，并通过自对准双栅和倾斜离子注入精确控制欠叠区域。传感信号...
场效应晶体管（FET）已成为生物医学诊断与监测中最有前景的技术之一，其灵敏度与特异性取决于活性传感层，即栅介质和探针层的性质。本文提出一种用于检测三价铁离子（Fe3+）的新型晶体管，其传感层由工程化脂质单层构成，并在酸性范围内对pH变化不敏感，因而非常适合生物医学诊断应用。该脂质头基上接枝了γ-吡喃衍生物作为识别探针。基于螯合剂与F...
多巴胺（DA）是参与神经信号转导及多种重要疾病的关键神经递质，但其在患者样本中浓度极低，现有电化学生物传感器检出限通常约纳摩尔级，难以检测。本文开发了一种基于多并联（MPC）硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）的纳米电子生物传感器，通过在器件表面修饰DNA适配体实现超灵敏、选择性DA检测。与传统电化学方法相比，该MPC适配体/S...
本文报道了一种基于溶液法氧化铟镓锌（IGZO）薄膜晶体管（TFT）的高灵敏、无标记DNA检测方法。传统荧光DNA检测需要标记靶标并依赖光学扫描，成本高且耗时；而TFT可直接将生物识别事件转换为电信号，适合低成本、高密度传感阵列。作者将人工设计的双交叉（DX）DNA纳米结构物理固定于IGZO背沟道表面，并引入不同浓度的二价铜离子（Cu...
本研究采用多晶硅纳米线场效应晶体管（poly-Si NWFET）作为生物传感器，利用侧壁间隔物技术替代昂贵的电子束光刻，实现低成本、可规模化的器件制备。该传感器用于人血清中前列腺特异性抗原（PSA）的实时、无标记、超高灵敏度检测。由于血清蛋白组复杂且含高浓度盐类及干扰物，作者建立了真实样品前处理标准操作流程，通过微滤、脱盐和缓冲液交...