本文开发了一种基于肖特基接触氧化锌（ZnO）纳米线（NW）器件的敏感、原位选择性无标记DNA传感器，并用于检测人类免疫缺陷病毒1（HIV-1）基因。该器件由银电极与ZnO纳米线构成金属-半导体-金属肖特基结构，纳米线表面固定单链DNA（ssDNA）探针，目标互补DNA（cDNA）杂交后改变界面电荷与肖特基势垒，从而引起输出电流变化。...
随着医疗诊断向更便携和个性化方向发展，利用电信号进行生物传感和即时检测具有巨大潜力。电学生物芯片可用于操控和感知生物实体，具有片上样品制备、无标记检测、降低成本与复杂度、减少样品体积、提高便携性和大规模多路检测等固有优势。完全集成的电学生物芯片平台对即时检测系统尤其具有吸引力。本综述总结了电学芯片实验室技术，包括阻抗、电位和安培检测...
还原氧化石墨烯（RGO）相比石墨烯具有成本低、可水相加工和可规模化等优势，但高电阻及器件间电阻偏差大限制其在生物传感器、电容器等电子器件中的应用。本文提出两种策略：一是改进 Hummer 法，通过原位尺寸分级获得大尺寸氧化石墨烯（GO）片；二是利用乙醇化学气相沉积（CVD）在 GO 片间隙生长 RGO，以桥接片间空隙。上述工艺使 R...
本文报道了一种基于化学气相沉积（CVD）生长单层二硫化钼（MoS2）场效应晶体管（FET）的可扩展阿片类生物传感器阵列。作者将密集的单层 MoS2 晶体薄膜转移到预制电极阵列上，获得表面洁净、蛋白固定可重复的高质量 FET。器件与生物传感器制备良率超过95%，室温环境平均迁移率为2.0 cm2 V−1 s−1，真空下为36 cm2 ...
本研究报道了一种液体门控酶场效应器件（FED）的制备及其作为葡萄糖生物传感器的应用。器件在玻璃基底上制备四个电极，导电通道由羧基化多壁碳纳米管-聚苯胺纳米复合材料（MWCNTCOOH/PAn）和葡萄糖氧化酶（GOx）功能化。在液体门施加电场时，功能化通道的电阻随葡萄糖浓度升高而增大。实验表明，在100 mV门电压下器件性能最稳定；通...
p型半导体聚合物聚[2,5-双(3-十六烷基噻吩-2-基)噻吩并[3,2-b]噻吩]（PBTTT）对水溶性胺具有固有敏感性。本文利用水门控PBTTT薄膜晶体管（TFT）验证该效应：当辛胺加入门控水中时，晶体管饱和漏极电流显著下降。通过预先在去离子水中冲洗条件化，可最小化器件漂移；剩余漂移可通过将电流响应归一化到暴露前冲洗电流水平加以...
本文简要总结了基于还原氧化石墨烯（rGO）电子器件发展新型生物传感器的若干概念与实例。这类传感器具有高灵敏度、无标记、可一次性使用、成本低、电子信号易于分析解释、适合多路复用和远程控制、可与NFC技术兼容等优点，在许多情况下是光学传感器的有前景替代方案。文中涉及医学诊断中的通用抗体-抗原相互作用检测、食品和饲料中毒素与病原体的监测（...
本文报道了一种具有新型分子门控的硅纳米线生物传感器，用于检测与登革病毒（DENV）相关的脱氧核糖核酸（DNA）。硅纳米线采用自上而下纳米光刻方法制备，通过电子束光刻（EBL）、等离子体干法刻蚀和尺寸缩减工艺对绝缘体上硅（SOI）层进行纳米结构化。所制备硅纳米线表面经三步功能化：表面修饰、DNA固定和杂交，形成分子门控，实现对27碱基...
本研究以硅铝石（silicalite）颗粒修饰pH敏感场效应晶体管（pH-FET），开发新型肌酐敏感生物传感器。肌酐脱亚胺酶（CD）吸附于硅铝石涂层pH-FET表面，形成生物选择性酶膜；以CD在戊二醛（GA）蒸气中共价交联固定的传感器作为对照。结果表明，硅铝石吸附法制备的肌酐生物传感器分析性能更优：对肌酐的灵敏度提高2至3倍，响应时...
本文提出一种基于新型电解质门控场效应晶体管（EGOFET）的无标记免疫传感器，用于超灵敏检测C-反应蛋白（CRP）。识别层由抗CRP单克隆抗体物理吸附于聚-3-己基噻吩（P3HT）有机半导体表面制备，并用非离子亲水聚合物封闭，以减少非特异性相互作用并改善抗体取向。整个生物分子固定无需预处理有机半导体表面，功能化过程在30 min内完...
本文采用自上而下纳米制造方法，从绝缘体上硅（SOI）晶圆制备硅纳米线，流程包括直写电子束光刻（EBL）、电感耦合等离子体反应离子刻蚀（ICP-RIE）和热氧化/缓冲氧化物刻蚀尺寸缩减。作者重点分析了 EBL 曝光剂量、光刻胶厚度及尺寸缩减工艺对纳米线形貌的关键影响。最终获得宽 20 nm、高 30 nm、呈三角形且长度约 400 μ...
本文报道了一种基于超薄Ti3C2-MXene微图案的场效应晶体管（FET）生物传感器，用于无标记检测多巴胺并实时监测原代海马神经元活动。作者以48% HF刻蚀Ti3AlC2制备Ti3C2Tx MXene，经DMSO插层和超声剥离得到少层/单层MXene墨水，通过微接触印刷在APTES修饰盖玻片上形成约5 nm厚、20 µm宽的MXe...
双酚A（BPA）是一种已知内分泌干扰物，其结构与雌激素相似，即使低浓度也可结合雌激素受体，引发生殖障碍、慢性疾病和多种癌症。由于BPA在食品包装、热敏纸、医疗材料和胶粘剂中仍被广泛使用，监测膳食与非膳食暴露对健康至关重要。本文报道了一种基于适配体修饰多通道碳纳米纤维（MCNFs）的场效应晶体管（FET）传感器用于检测BPA。MCNF...
本文报道了一种用于单细胞分析的纳米级场效应晶体管（FET）生物传感器。该传感器在 spear 形双碳纳米电极尖端制备，双碳纳米电极由双管石英纳米移液管内碳沉积形成，两个可独立寻址的碳电极分别作为漏极和源极。通过电沉积聚吡咯（PPy）在电极尖端形成约 200 nm 的半导体/导电聚合物通道，构成纳米 FET。PPy 通道对 pH 变化...
人类免疫缺陷病毒（HIV）已感染全球约3500万人。为降低传播风险，发展感染早期检测手段至关重要。HIV-1 Tat蛋白是病毒转录反式激活因子，可在感染后约2–4周大量释放，因此适合作为早期诊断标志物。本综述系统梳理了检测HIV-1 Tat蛋白的主要策略，包括免疫分析、生物传感器和基因表达检测。其中，免疫分析多采用抗体或适配体作为识...
本文提出一种基于水通道蛋白4（AQP4）胞外环肽功能化的碳纳米管（CNT）场效应晶体管（FET）生物传感器，用于无需样品预处理快速检测AQP4抗体。视神经脊髓炎（NMO）是一种主要累及视神经和脊髓的罕见中枢神经系统疾病，患者血清中的NMO-IgG高度特异且靶向AQP4，是区分NMO与多发性硬化症的重要生物标志物。作者合成了AQP4胞...
本研究报道了一种基于硅纳米线场效应晶体管（Si-NW FET）的高灵敏、无标记心肌肌钙蛋白 I（cTnI）生物传感器，用于急性心肌梗死诊断。器件采用蜂窝状硅纳米线（HCNW）作为传感通道，以提高电学性能并增大传感面积。所制备器件呈 n 型行为，具有约 10^6 的 ON-OFF 电流比、90 mV/dec 的亚阈值摆幅和低于 10^...
生物传感器的检测技术可分为标记法与无标记法。标记法依赖荧光、化学发光、放射性或酶标记等标签识别目标，但存在标记损失、功能改变、光漂白、环境敏感及操作复杂等问题。无标记法无需对分析物或受体标记，可直接筛选生物活性分子相互作用与细胞响应，并提供选择性、亲和力、结合动力学和热力学信息。本文综述了新型无标记生物传感器技术的进展，重点讨论基于...
微小RNA（miRNA）在多种疾病诊断和预后中具有重要价值。硅纳米线（SiNW）生物传感器因高灵敏度和快速响应而适用于分子检测。本研究开发了一种多晶硅纳米线场效应晶体管（poly-SiNW FET）器件，用于无标记、无扩增地特异性超灵敏检测 miRNA。该器件采用自上而下互补金属氧化物半导体（CMOS）晶圆工艺制备。单链 DNA（s...
本文报道了一种基于石墨烯和适配体的类场效应晶体管（FET-like）电化学纳米生物传感器，用于准确检测极低浓度的三磷酸腺苷（ATP）。石墨烯作为二维导电沟道材料，具有比表面积大、生物相容性好以及可构建表面结合化学等优点。传感器采用一段20碱基的短链DNA适配体作为识别元件，使ATP与适配体的结合发生在电解质磷酸盐缓冲液（PBS）的德...