Label-free SnO
本文报道了一种可用于医疗领域的新型氧化锡纳米线场效应晶体管(SnO2 NW-FET),用于pH和蛋白质检测。该器件通过生物液体作为液体栅极调制FET沟道载流子输运,实现传感概念验证。低温原子层沉积(ALD)制备的超薄Al2O3层作为H+敏感层,同时保护SnO2纳米线;在pH 3至10范围内表现出良好pH敏感性。蛋白质检测中,器件表面...
本文报道了一种可用于医疗领域的新型氧化锡纳米线场效应晶体管(SnO2 NW-FET),用于pH和蛋白质检测。该器件通过生物液体作为液体栅极调制FET沟道载流子输运,实现传感概念验证。低温原子层沉积(ALD)制备的超薄Al2O3层作为H+敏感层,同时保护SnO2纳米线;在pH 3至10范围内表现出良好pH敏感性。蛋白质检测中,器件表面...
微小RNA(miRNA)在疾病诊断与预后中具有重要价值。由于响应快速、灵敏度高,硅纳米线(SiNW)生物传感器被视为 miRNA 检测的潜在工具。本文介绍一种基于多晶硅纳米线(poly-SiNW)生物传感器直接检测 miRNA 的方法。该传感器以 ssDNA 为识别探针,无需荧光、酶或纳米标记物,通过测量源漏间电流-电压曲线并计算电...
本研究报道了一种基于丙酮酸氧化酶(PyO)功能化氧化锌(ZnO)纳米棒阵列的场效应晶体管(FET)生物传感器,用于磷酸盐检测。ZnO纳米棒通过低温水热法直接在带籽晶层的SiO2/Si基底上垂直生长,形成高比表面积通道,有利于PyO固定并促进电子传输,从而提高磷酸盐检测的特异性。在优化条件下,该FET生物传感器可在0.1–7.0 mM...
金刚石因宽禁带、高载流子迁移率和高击穿场,被视为高功率、高频电子器件的有前途材料;同时其生物相容性、长期耐久性、化学惰性和宽电化学电位窗口,也使其成为生物传感器候选材料。本文报道了基于氢化金刚石(H-diamond)的金属–绝缘体–半导体场效应晶体管(MISFET)的制备。制备流程结合激光光刻、干法刻蚀、原子层沉积(ALD)、溅射沉...
在药物治疗中,维持循环药物浓度处于治疗窗内至关重要。针对市场上缺乏可靠的即时检测药物监测系统,本文提出一种新型生物传感器。该传感器以适配体作为识别元件、场效应晶体管作为信号换能器,兼具高选择性和高灵敏度,并以替诺福韦作为模型小分子。传感器生物界面由特异性巯基化适配体与 6-巯基-1-己醇(MCH)组成二元自组装单分子层,其比例通过电...
将射频溅射沉积在玻璃基底上的氧化镍(NiO)薄膜纳米结构用作构建高灵敏、高选择性场效应晶体管(FET)型乳酸生物传感器的潜在基质。首先,NiO-FET用于还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)检测,线性范围为1 aM–1 nM,检出限为0.2 aM。随后,在NiO表面修饰壳聚糖(Chitosan),并用戊二醛(GA)功能化,将乳酸脱...
石墨烯因优异的物理化学性质,可促进酶或其他生物材料活性位点与换能器表面之间的电子转移,是极具前景的生物传感器材料。打印技术作为低成本、实用化制备柔性可抛弃电子器件的方法,与石墨烯结合有望推动低成本传感器的生产和商业化。本综述系统回顾了有机功能化石墨烯与打印生物传感器技术的最新进展:首先讨论将石墨烯基流体印刷到不同基底上的多种方法;其...
本文报道了一种基于黑磷(BP)纳米片的场效应晶体管(FET)生物传感器。作者采用机械剥离法获得少层BP纳米片,并将其作为FET的传感/导电通道;在BP表面通过原子层沉积生长约3 nm的Al2O3薄膜进行表面钝化,以抑制其在空气和水溶液中的氧化降解。随后,通过表面功能化在BP/Al2O3表面溅射金纳米颗粒(Au NPs),并将抗人免疫...
近年来,二维(2D)层状纳米材料因超薄结构引起的量子尺寸效应而展现出独特的物理化学性质,受到广泛关注。特别是二维二硫化钼(MoS2)作为一类稳定的无机石墨烯类似物,具有本征有限带隙,有望在电子和光电子领域补充甚至超越石墨烯。本综述首先回顾了超薄二维纳米材料的发展历史,随后重点讨论二维MoS2的结构–性能关系、合成方法、层厚表征方法以...
本研究开发了一种基于溶液加工氧化石墨烯纳米带(GONR)的场效应晶体管(FET)生物传感器,用于亚甲基蓝(MB)检测。MB 在分析化学和生物材料标记中具有广泛应用,因此需要一种结构简单、检测限低且灵敏度高的传感方案。GONR 由多壁碳纳米管(MWCNT)在酸性条件下纵向解卷制得,可低温大规模制备。所制备的 GONR-FET 传感器表...
17β-雌二醇是人体重要甾体激素,也是可扰乱免疫与内分泌平衡的环境干扰物。本文报道了一种尺寸可控的适配体偶联超薄膜羧基化聚吡咯纳米管(A-UCPPyNTs)场效应晶体管(FET)型生物传感器,用于超灵敏检测17β-雌二醇。UCPPyNTs通过自降解法在不同温度和反应物摩尔比下制备,直径分别为40、70和120 nm;17β-雌二醇结...
近年来,导电聚合物(CP)纳米材料因具有优于传统金属材料的化学与物理性质,被广泛应用于能源、环境和生物医学领域。基于 CP 纳米材料的纳米生物传感器在目标分子检测中表现出优异性能,其性能受尺寸、形貌、导电性和表面结构等影响。本综述概述了制备新型 CP 纳米材料的常用技术及其生物传感器应用,包括适配体传感器、场效应晶体管(FET)生物...
为实现真实无标记生物检测应用,本文采用纳米压印光刻、各向异性湿法刻蚀和光刻相结合的高通量自上而下纳米制造工艺,制备了具有高度一致传感特性的纳米离子敏感场效应晶体管(nanoISFET)阵列。新设计的阵列芯片包含32根高长径比硅纳米线(SiNW),平行排列为8个单元组,并连接至高掺杂Π形公共源和独立漏接触。精心设计的接触线使各通道馈线...
本文提出一种基于水平排列单壁碳纳米管(SWCNT)场效应晶体管(FET)的新型生物传感平台,用于实时、灵敏地检测蛋白质。作者通过催化剂接触印刷、表面引导形貌生长和化学气相沉积(CVD)气体引导生长等方法,在石英基底上合成水平排列纳米管,并制备液体门 FET 器件。利用该 FET 生物传感器实现了前列腺特异性抗原(PSA)的实时检测。...
在组织工程与再生医学中,监测干细胞分化状态对验证疗效和优化治疗流程至关重要。传统细胞染色和分选方法费时费力,且可能损伤细胞,因此发展可在原位非侵入性监测干细胞分化状态的方法具有重要意义。纳米技术已被用于开发高灵敏度生物传感器,以非侵入方式监测干细胞的神经分化。本文综述了用于监测干细胞神经分化的非侵入性纳米生物传感器系统的进展,重点介...
石墨烯因单原子二维结构、高电导率、高迁移率和低1/f噪声,被视为高性能传感器平台,但其传感特性在不同报道中差异较大,传感机制尚未完全明确。本综述系统总结了硅辅助化学气相沉积(CVD)直接生长石墨烯网格(graphene mesh, GM)中缺陷工程的最新进展,并阐明边缘缺陷对石墨烯传感器电响应的影响。直接合成的石墨烯网格具有洁净、陡...
登革病毒(DENV)是全球严重的虫媒病毒病,现有基于IgM/IgG抗体的ELISA等检测通常需发病5天后才能检出,难以实现早期诊断。本文报道一种基于氧(O2)等离子体处理硅纳米线(SiNW)的电学生物传感器,用于检测DENV相关DNA。器件采用标准CMOS兼容工艺制备,通过SiNW表面修饰、探针DNA固定和靶DNA杂交三步实现功能化...
多巴胺(DA)是脑和中枢神经系统中重要的神经递质和局部化学信使,也参与肾、激素及心血管系统调节;其功能异常与帕金森病、阿尔茨海默病等疾病相关,因此需要高灵敏度、高选择性和快速响应的检测方法。本文报道了一种人源多巴胺受体(hDRD1)偶联的多维导电聚合物纳米纤维膜,用于选择性、灵敏地检测多巴胺。该膜由含纳米棒的多维羧基化聚(3,4-乙...
硅纳米线(SiNW)生物传感器作为一种灵敏、无标记、电学检测工具,在过去几十年中已被广泛研究。通过精细制备并调控其化学构型、形貌和排列方式,单独使用或与其他材料复合,可获得具有特定且高效电子与催化性能的纳米材料,在生物科学和可再生能源领域具有应用价值。本综述系统介绍了SiNW的多种合成方法,包括自上而下与自下而上策略,如气-液-固法...
本文报道了利用三维液体栅石墨烯晶体管直接在生物介质中进行 pH 传感。该传感器由悬浮石墨烯网络构成,其四周包覆一层薄二氧化铪(HfO2),表现出高灵敏度并可在德拜屏蔽极限之外进行传感。通过在等渗缓冲的杜氏磷酸盐缓冲液(DPBS)和 Sprague-Dawley 大鼠血清中测量 pH,验证了传感器性能。即使在摩尔浓度高达 289±1 ...