本研究提出并实验演示了一种基于半导体场效应晶体管（FET）的单胚胎耦合栅极生物传感器（eSET-FET），用于体外受精（IVF）后单只小鼠胚胎活动的非侵入、定量、连续监测。该传感器利用胚胎细胞呼吸产生的二氧化碳溶解于培养液后引起氢离子浓度变化，使栅极绝缘层表面电荷密度改变，进而通过场效应引起漏极电流或表面电势变化。与主观形态学评估相...
流感病毒通过其表面血凝素（HA）与宿主细胞糖链相互作用而侵入细胞并传播，导致全球快速感染。本研究首次利用糖链固定化场效应晶体管（FET）生物传感器，在阿托摩尔水平实现流感A病毒HA分子H1与H5的传感和鉴别。直接固定于FET器件SiO2表面的小分子糖链受体，充分利用FET电荷可检测区域（Debye长度），在蛋白质高灵敏检测中具有优势...
糖蛋白相互作用在细胞通讯、细胞黏附、细胞运输和免疫应答中发挥重要作用，但现有检测方法繁琐且昂贵。本文首次报道了一种基于硅纳米线（SiNW）的场效应晶体管（FET）生物传感器，通过共价固定未修饰碳水化合物于传感器表面，实现糖蛋白相互作用的无标记电学检测。作者采用自上而下工艺制备含255根SiNW、51个阵列簇的芯片，利用3-氨基丙基三...
即时检测（POCT）有助于患者诊断、治疗和监测，但仍需实现定量、准确检测。本文报道了一种基于纳米间隙嵌入场效应晶体管（FET）的芯片化 POCT 方法，用于检测人血清中真实的 C 反应蛋白（CRP），并将结果与酶联免疫吸附测定（ELISA）进行比较。该器件采用常规 CMOS 工艺制备，栅氧化层边缘的纳米间隙作为传感区；抗 CRP 抗...
本研究旨在通过简单改变钝化层的表面性质来提高电学生物传感器灵敏度。钝化层覆盖除传感位点外的背景区域，用于相邻互连线的电隔离。与亲水钝化层相比，疏水钝化层可显著提高传感器灵敏度。采用一种改进型金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）作为电学生物传感器，其在栅极与漏极之间设计有 underlap 区域。分别使用 CYTOP 薄膜和氮...
金刚石因化学稳定性、低背景电流、宽电位窗口和生物相容性，是融合固态电子与生物系统的有前景材料。本文在金刚石场效应晶体管（FET）上，以核糖核酸（RNA）适配体作为固相表面传感元件，研究了表面电荷密度对人免疫缺陷病毒1型反式激活转录（HIV-1 Tat）蛋白结合的影响。当HIV-1 Tat蛋白与RNA适配体结合时，在源漏电流约-8 m...
本文提出一种 Flexure-FET（柔性敏感场效应晶体管）超灵敏生物传感器，利用非线性机电耦合突破经典电学或机械纳米生物传感器的基本灵敏度极限。该器件由纳米板通道和薄膜悬空栅构成；目标生物分子被捕获后，悬空栅的刚度发生变化，栅的形状或偏转随之改变，并反映在场效应晶体管的漏极电流中。器件被设计为将栅偏置在接近 pull-in 不稳定...
本文提出一种用于芯片实验室的新型平台，将场效应晶体管（FET）生物传感器阵列嵌入数字微流控器件中。underlap FET 位于液滴驱动电极之间，可通过电润湿（EWOD）驱动含目标分子的液滴从入口移动到传感器区域，并与预存液滴合并。器件无需标记即可实时电学检测禽流感抗体（anti-AI）：当含 anti-AI 的液滴与传感器上的预存...
本文报道了一种基于硅纳米线晶体管的无标记生物传感器，用于超灵敏检测 RecA 蛋白介导的重组 DNA 修复早期阶段。硅纳米线晶体管通过原子力显微镜氧化纳米光刻制备，并集成到微流控环境中。传感器通过监测纳米线电阻随生物分子反应进行而发生的变化来工作，能够检测和区分 RecA 与单链 DNA 丝在纳米线-水界面上结合过程中的多个步骤。实...
本文提出一种基于硅场效应晶体管（Si-FET）生物传感器检测不带电或弱带电小分子（<400 Da）的新方法。在干态测量条件下，通过间接竞争免疫金法和化学金沉积快速诱导金纳米颗粒（Au NP）表面电荷，从而显著增强FET的电学信号。研究以黄曲霉毒素B1（AFB1）、玉米赤霉烯酮（ZEN）和赭曲霉毒素A（OTA）等真菌毒素为模型靶标，验...
本研究提出一种基于带栅横向双极结型晶体管（gated lateral BJT）的新型生物传感器，用于生物材料检测。该器件可兼具双极结型晶体管（BJT）和金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）功能，其发射极与源极、集电极与漏极相互耦合。C反应蛋白（CRP）是临床检验中重要的疾病标志物，可采用所提器件进行检测。研究在MOSFE...
半导体纳米线生物传感器可实现生物分子的无标记检测，纳米场效应晶体管（nano-FET）已展现出对蛋白质、核酸和病毒的高灵敏度。已有研究多基于理论预测提出器件设计方法，但关于纳米线直径、掺杂密度和数量对 nano-FET 灵敏度影响的实验研究较少。本研究提出一种结合平行制备策略与扫描电子显微镜内纳米操纵后处理的方法，用于构建纳米线参数...
快速准确的血液分子分析对疾病诊断和管理至关重要。场效应晶体管（FET）生物传感器通过生物分子识别元件选择性结合血液分析物，并将结合事件转换为源漏电流或阈值电压变化，具有便携、高灵敏、快速、低成本、多路复用和无标记检测等优势，有望推动血液即时检测（POCT）发展。本文综述了微/纳尺度 FET 生物传感器用于血液分子分析的研究进展，重点...
本文报道了一种基于二茂铁修饰金电极的场效应晶体管（FET）生物传感器。该传感器利用介体将酶反应产生的电子传递至传感器，从而检测酶催化产物。带遮光掩膜的扩展栅FET传感器无需遮光箱即可工作，有望实现小型便携式仪器。然而，在光照条件下使用介体检测酶催化产物时，介体发生光还原，导致测量波动和灵敏度下降。为降低波动并提高灵敏度，作者提出不使...
本研究采用金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）生物传感器，评估野生型 p53 与突变型 p53 蛋白和共识 DNA 结合序列的相互作用。这是首次基于 DNA–蛋白相互作用，利用 FET 型生物传感器检测突变型 p53。作者构建了野生型 p53 核心域和 DNA 结合缺陷的突变型 p53（R248W）核心域，将互补 DNA 固...
本研究考察了利用 p 型场效应晶体管（FET）生物传感器在体外电化学检测血管内皮生长因子（VEGF）作为癌症生物标志物。基于偶联抗 VEGF RNA 适配体的羧基化聚吡咯纳米管（CPNTs）构建高性能 FET 传感器，可检测约 400 fM 的 VEGF 浓度。CPNTs 作为 FET 系统的高性能换能器，通过水包油乳液体系中的柱状...
微纳半导体器件在生物与化学组分检测中日益重要，活性生物材料与敏感换能器集成有望获得高灵敏、特异、可靠且可批量制造的生物传感器。本文报道了一种基于标准 CMOS 工艺制造的全耗尽（FD）电解质-绝缘体-半导体场效应晶体管（EISFET）。器件采用 SOI 晶圆，通过多次氧化/去氧化将活性 SOI 层减薄至 10–30 nm，使沟道在给...
本研究成功制备、表征并应用了一种适配体功能化硅纳米线（Si-NW）场效应晶体管（FET）生物传感器，用于生物医学应用中目标蛋白结合的实时电检测。采用3-氨基丙基二乙氧基硅烷（3-APDES）和琥珀酸酐（SA）对硅基底进行表面修饰，分别引入氨基和羧基。5′端带氨基的抗凝血酶适配体通过酰胺键共价接枝到修饰后的硅表面。原子力显微镜（AFM...
为提高pH检测灵敏度，本文提出在硅基底上通过反应溅射和沉积后退火制备Nd2TiO5薄膜的电解质–绝缘体–半导体（EIS）器件。采用X射线衍射、X射线光电子能谱和原子力显微镜研究600、700、800和900°C退火对Nd2TiO5薄膜结构特性的影响，并将结构性质与pH传感性能关联。在酶场效应晶体管尿素生物传感中，将固定脲酶的藻酸盐薄...
本文设计并制备了一种基于电位法测量的生物场效应晶体管（BioFET）白蛋白生物传感器，并系统考察了其传感特性。该BioFET采用半导体集成电路（IC）工艺制备，其栅极表面通过新开发的自组装单分子层（SAM）进行化学修饰；该SAM由噻唑苯冠醚乙胺-硫辛酸（TBCEA–thioctic acid）构建，用于固定抗白蛋白抗体。利用表面等离...