本文报道了一种基于垂直取向石墨烯（VG）的场效应晶体管（FET）生物传感器。作者采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法，在传感器金电极上直接生长VG片，使其作为FET的导电沟道；随后在VG表面负载金纳米颗粒（Au NP）-抗体偶联物作为识别元件。当溶液中的目标蛋白（抗原）与固定抗体结合时，VG沟道的载流子密度和电导发生变化，...
本文报道了一种用于单壁碳纳米管（SWNT）场效应晶体管（FET）生物传感器的新型绝缘钝化膜设计，以实现蛋白质的高灵敏、高选择性检测。由于 SWNT 的电子性质对表面状态极为敏感，蛋白质或 DNA 直接固定于 SWNT 表面会通过化学反应或物理吸附产生表面缺陷，导致器件性能下降和稳定性变差。作者以半导体 SWNT 作为 FET 沟道，...
本文报道了一种基于还原氧化石墨烯场效应晶体管（R-GO FET）的无标记超灵敏生物传感器，用于检测前列腺癌生物标志物前列腺特异性抗原/α1-抗糜蛋白酶复合物（PSA-ACT）。器件中的R-GO通道由氧化石墨烯（GO）纳米片通过自组装形成网络后经还原制得。PSA-ACT复合物与固定在R-GO通道表面的PSA单克隆抗体发生免疫反应后，引...
目前，基于荧光检测的DNA杂交检测需要昂贵的光学系统和复杂的生物信息学工具，因此开发能够直接、高灵敏检测的新型低成本器件受到广泛关注。硅纳米线器件因其高比表面积，正成为直接检测生物分子的高灵敏电学传感器。本研究提出一种基于台阶栅多晶硅纳米线场效应晶体管（poly-Si NW FET）的创新器件，采用简单、低成本的侧壁间隔形成技术制备...
基于细胞的生物传感器将哺乳动物细胞等复杂生物识别元件与微流控器件相结合，为医学诊断和个性化医疗开辟了新方向。该类器件通常具有结构简单、成本低廉、可一次性使用等特点，能够以活细胞作为识别单元，实时响应病毒、药物、毒素、重金属离子及肿瘤细胞等刺激。本文综述了微流控全细胞生物传感器中电学与电化学换能技术的最新进展，重点讨论微流控芯片材料、...
本报告报道了基于芴-双噻吩共聚物（F8T2）的生物素功能化半导体聚合物，并将其应用于有机薄膜晶体管（OTFT）作为生物传感器。作者通过生物素与F8T2侧链相应羟基发生酯化反应，使芴侧链部分生物素化，制备出侧链生物素化比例不同的半导体聚合物。利用OTFT测试其有机半导体性能，结果表明该聚合物呈现典型p型半导体特性。作者进一步利用自行开...
过去十年，硅纳米线（SiNW）生物传感器作为高灵敏、无标记、电学检测工具，被广泛用于生物分子识别与疾病诊断。本文系统综述了 SiNW 生物传感器的工作原理、制备工艺、表面功能化、流体交换、Debye 长度效应及电学读出方法。SiNW 通常构成场效应晶体管（FET）沟道，通过抗体、肽核酸（PNA）、DNA 探针或生物素–链霉亲和素等识...
本文报道利用场效应晶体管（FET）、表面等离子共振（SPR）和石英晶体微天平（QCM）传感器平行分析，高灵敏检测蛋白在十一硫醇自组装单分子层（SAM）金电极上的非特异性吸附。FET传感器实时检测电极/溶液界面吸附蛋白的固有电荷，将界面电荷密度变化转换为电位信号，无需标记。特别地，基于Debye–Hückel模型，电位偏移程度与吸附白...
生物分子探针固定到传感基底是生物传感器制备的关键步骤。本研究调查了用于生物传感应用的 DNA 到二氧化铪（HfO2）表面的磷酸依赖、定向固定。在多种 HfO2 表面上确认了磷酸依赖固定；但在单斜 HfO2 上观察到第二种相互作用模式。基于先前对这些薄膜的材料研究、DNA 固定研究和密度泛函理论（DFT）建模，我们提出该次级相互作用是...
生物传感器在医疗保健和环境监测中具有巨大潜力。其性能取决于各组成部分，其中位于生物分子识别层与换能器之间的基质材料对稳定性、灵敏度和货架寿命起关键作用。近年来，氧化锌（ZnO）纳米结构和薄膜因生物相容性、化学稳定性、高等电点、电化学活性、高电子迁移率、易于多种方法合成以及高比表面积而受到关注。ZnO纳米结构可使生物分子以所需取向结合...
本文报道了一种基于溶液门控有机场效应晶体管（SGFET）的生物传感器平台。器件以蓝宝石为基底，采用Ti/Au源漏电极和100 nm多晶α-六噻吩（α6T）半导体沟道，沟道直接接触电解质，无需钝化层，界面双电层电容约2 μF cm−2，可在低于1 V栅压下工作。作者通过受控UV/O2氧化和(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷（APTES）修饰...
本文报道了一种基于“自上而下”多晶硅纳米线场效应晶体管（FET）的通用纳米传感技术，采用传统互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容半导体工艺制备。该纳米线制造技术无需额外光刻设备即可将纳米线宽度缩小至50 nm，并表现出优异的器件均匀性。所制备的n型多晶硅纳米线FET在常规系统工作电压下具有正pH灵敏度（100 mV/pH）和灵敏的脱...
本文报道了一种基于磷化铟（InP）半导体的高灵敏度、无标记电阻型生物传感器，用于低浓度生物材料检测，并面向环境科学、生物医学研究和医学诊断等应用。作者以 InP 晶体半导体在生物分子吸附后电子性质变化作为传感元件，通过优化表面功能化和生物分子共价固定流程，提高受体分子密度与重现性。研究采用三个生物体系进行表征：合成 dsDNA 标准...
本文报道了一种由非热等离子体技术（NPT）合成的聚合物类纳米鞘，用于保护核心纳米材料免受溶液环境影响，并为化学与生物纳米传感器提供多功能平台。由于先进纳米尺度化学与生物器件对生命科学的贡献受限于有效表面修饰路线的缺乏，作者以溶液环境中不稳定的氧化锌（ZnO）纳米线为例，通过非热等离子体沉积聚合物类非晶碳（PAC）壳层，再经NH3等离...
本文报道了一种基于硅纳米线（SiNW）场效应晶体管（FET）的无标记生物传感器，用于电学检测急性心肌梗死（AMI）高灵敏、高特异性生物标志物心肌肌钙蛋白I（cTnI）。器件采用与CMOS兼容的自上而下工艺制备：先定义SiNW，再用四甲基氢氧化铵（TMAH）湿法刻蚀形成纳米线。电学表征显示SiNW FET具有双极性导电特性，开/关比达...
本文报道了一种具有抗ATP适配体序列的发夹结构DNA，作为场效应晶体管（FET）扩展栅极金电极表面的纳米尺度分子开关，以温度依赖方式检测目标ATP或腺苷。当目标分子结合时，发夹适配体由闭环构象转变为开环构象，导致预装载在发夹茎部双链DNA小沟中的带正电DNA结合剂DAPI释放到溶液相。由于目标捕获使栅极/溶液纳米界面扩散层中DAPI...
本文报道一种用于检测DNA杂交的无标记生物传感器。该传感器采用直接电荷积累法测量寡核苷酸修饰电极上的表面电势，直接且可重复地测量工作电极中由固定分子固有负电荷诱导的电荷。通过电荷积累的过采样效应和差分结构，器件提高了信噪比，并不同于传统离子敏感场效应晶体管（ISFET），对参考电压的轻微变化不敏感，因而可选用多种参考电极材料。器件通...
纳米材料与生物识别元件的结合推动了新型纳米生物传感器的发展。该文综述了用于生物医学应用的多种纳米材料生物传感器，包括碳纳米管（CNT）、石墨烯、导电聚合物纳米管（CPNT）和硅纳米线（SiNW）等换能材料，以及DNA、肽核酸（PNA）、适配体、酶、抗体、感觉受体和全细胞等识别元件。文章讨论了纳米材料的功能化方法、场效应晶体管（FET...
本研究将含缬氨霉素（VAL）的聚氯乙烯（PVC）膜涂覆于硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）表面，构建VAL-PVC/SiNW-FET生物传感器，用于检测活体嗜铬细胞释放的钾离子（K+）。该传感器对K+的检测灵敏度覆盖10^-6至10^-2 mol/L的宽浓度范围。在Tris缓冲液中，VAL与Li+、Na+、K+和Cs+的表观结...
分离扩展栅场效应晶体管（SEGFET）因结构稳健、制备简单、成本低且可将FET与化学环境隔离，被用作离子传感器或生物传感器。本文采用层层自组装（LbL）技术，在氧化铟锡（ITO）分离扩展栅上构建聚丙基亚胺（PPI）树状大分子与镍四磺化酞菁（NiTsPc）多层膜，并将葡萄糖氧化酶（GOx）固定于末端PPI层，制备FET型葡萄糖生物传感...