蛋白质检测在疾病诊断中具有重要价值。本文报道了一种基于网络单壁碳纳米管（SWNT）场效应晶体管（FET）的超高灵敏度生物传感器策略。通过受控电击穿（BD）过程，选择性切断或去除网络中的导电金属性 SWNTs（m-SWNTs），保留非导电 m-SWNTs，以扩大肖特基势垒（SB）接触面积，从而增强以 SB 效应为主导的传感面积。该纳米...
本文首次报道了基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)（PEDOT:PSS）的有机电化学晶体管（OECT）用于多巴胺检测。器件采用玻璃基底，热蒸发金源漏电极，旋涂约80 nm PEDOT:PSS 半导体通道，并分别以石墨（GE）、金（Au）、铂（Pt）以及多壁碳纳米管-壳聚糖（MWCNT–CHIT）修饰的 GE 或 Pt 作...
本文报道了一种新型无标记电学DNA生物传感器，其核心结构为金（Au）纳米岛修饰的单壁碳纳米管（SWCNT）随机网络，位于同心Au电极阵列之上，称为[CGi]。Au纳米岛为硫醇化单链DNA探针（p-DNA）提供理想结合位点，并增强SWCNT网络与芯片基底之间的粘附。同心电极结构在溶液中形成不对称电流—电压特性，无需额外参考电极即可稳定...
本文报道了一种石墨烯包覆纳米颗粒基场效应晶体管生物传感器，用于乳腺癌生物标志物 HER2 和 EGFR 的选择性、高灵敏检测。以 100 nm SiO2 纳米颗粒为核，经 APTES 氨基化后，通过静电作用包覆约 5 nm 氧化石墨烯（GO）壳层；利用离心法将 GO 包覆纳米颗粒高密度图案化到 APTES 和半胱胺自组装单分子层修饰...
雌激素受体（ER）存在大量不同序列模式的结合位点，需要高灵敏方法区分ER–DNA结合亲和力的细微差异。本文报道了一种自组装单分子层（SAM）辅助的硅纳米线（SiNW）生物传感器，用于特异、高灵敏地检测蛋白–DNA相互作用，尤其适用于乳腺癌细胞核提取物。研究以雌激素反应元件（ERE，双链DNA）与雌激素受体α（ERα）结合为模型。Si...
本文展示了一种双功能硅场效应晶体管（FET）传感器-加热器的温度介导应用，并对先前提出的局部介电加热方法在器件表面的工作机制进行建模与表征。首先证明该 FET 可作为电传感器，通过离子液体中 pH 变化引起表面电荷改变而响应；随后通过实验加热剖面与仿真对比，证明同一器件可作为高度局域化的加热器。研究进一步阐明了加热机制并确定了该技术...
本文报道了一种中性pH水溶性壳聚糖衍生物N-乙酰壳聚糖（NACHI）用于单壁碳纳米管（SWNT）解缠结与选择性分散的方法。NACHI通过乙酸酐对低分子量壳聚糖进行可控N-乙酰化合成，其胺基和酰胺基中的氮原子孤对电子可与SWNT侧壁发生非共价吸附，并伴随较弱电荷转移。将HiPco法SWNT与5 mg/mL NACHI水溶液超声分散并离...
硅烷偶联法已成为生物分子固定，尤其一维纳米材料生物传感器制备的标准方法，但目标分子的特异性结合可能污染传感区与非传感区，降低灵敏度。本文探索在一维纳米材料场效应晶体管（FET）生物传感器中，利用聚吡咯丙酸（PPa）包埋生物分子。研究在二氧化钛（TiO2）纳米线（NW）基 FET 上，通过电聚合自制低电导聚合物吡咯丙酸（Pa）实现生物...
microRNA（miRNA）是一类广泛存在于动植物基因组中的18–24 nt非编码RNA，参与基因表达调控，其表达谱可作为疾病分子诊断和药物发现的重要依据。因此，高灵敏、高选择性地检测miRNA对于理解其功能具有重要意义。现有miRNA检测方法大多依赖靶miRNA与互补探针的杂交，并常通过引入纳米材料、酶或荧光标记来增强信号，但这...
本文实现了一种1.8 mW、18.5 mm2的64通道电流读出专用集成电路（ASIC），采用0.18 µm CMOS工艺，并针对硅纳米线（SiNW）生物传感器阵列提出新的校准方案。该ASIC包含64个专用读出与调理电路通道，采用相关双采样（CDS）结构，用于降低模拟前端的1/f噪声和偏移影响。ASIC提供10位数字输出，采样率为30...
本文提出一种用于场效应晶体管（FET）或高电子迁移率晶体管（HEMT）生物传感器的核酸直接固定新方法。利用核酸天然存在的5′端磷酸基团与半导体及金属氧化物表面发生配位结合，将单链DNA探针直接固定于ZrO2、AlGaN、GaN和HfO2表面。通过荧光成像和PicoGreen染色验证，固定后的探针仍可与互补靶DNA高特异性杂交；无5′...
本文利用液门控方法研究纳米线（NW）生物传感器的灵敏度，面向超灵敏生物检测应用。作者建立了生物传感器系统的等效电容模型，分析灵敏度对液门电压（Vlg）的依赖关系，并指出该依赖受纳米线电容与薄氧化层电容之间电容竞争的影响。实验采用 n 型多晶硅纳米线器件，在 PBS 溶液中通过改变 pH 使 SiO2 表面硅醇基团去质子化，产生表面电...
本文报道了一种用于生物传感的硅纳米线场效应晶体管（FET）器件。该器件采用相互分离的双栅结构，主栅 G1 和副栅 G2 垂直跨越硅纳米线并相对布置，可独立施加电压以调控通道电势。与仅使用 G1 的传统纳米线 FET 生物传感器相比，利用 G2 可增强检测灵敏度；对 G2 施加弱正偏置时，传感窗口显著拓宽。作者还分析了生物分子结合所产...
本文报道了一种基于介电电泳对齐单壁碳纳米管（SWNT）悬空膜的场效应晶体管（FET）适配体传感器。通过微机电系统工艺在硅晶圆上制备氮化硅（SiN）绝缘层和铬/金（Cr/Au）悬臂电极阵列，并利用介电电泳与水面张力将羧基化 SWNT（SWNT-COOH）膜精确沉积于电极之间，形成可寻址、大结合面积的悬空通道。凝血酶 DNA 适配体经 ...
本文报道了一种基于碳纳米管（CNT）的双模生物传感器，其结构为金属半导体场效应晶体管（CNT-MESFET），制备于石英透明基底上。单壁碳纳米管（SWNT）作为沟道，中部沉积金（Au）条带形成肖特基接触，Au 条带同时充当顶栅和表面等离子共振（SPR）金属膜。Au 顶栅表面通过 Au–S 键固定巯基修饰的探针单链 DNA（ssDNA...
本文研究了 Morpholino 功能化硅纳米线（SiNW）作为新型基因芯片平台，用于 DNA 的序列特异性无标记检测。作者通过 X 射线光电子能谱（XPS）和荧光显微镜表征了硅表面 Morpholino 的共价接枝及其后续 Morpholino–DNA 杂交过程。结果表明，Morpholino 修饰表面具有对 DNA 的高识别特异...
本文报道了一种基于石英基底上对齐单壁碳纳米管（SWCNT）的简便高性能生物传感平台。SWCNT通过化学气相沉积（CVD）在石英表面生长，并经场发射扫描电镜和原子力显微镜表征，确认其高度对齐、管径约1.5–2 nm、密度约4根/μm。石英基底无需转移即可直接作为场效应晶体管（FET）生物传感器的支撑基底，采用液门控构型实现生物分子的实...
本研究报道了一种高灵敏度、可重复使用的硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）生物传感器，用于无标记检测蛋白-蛋白相互作用。该器件利用谷胱甘肽（GSH）与谷胱甘肽S-转移酶（GST）标签钙调蛋白（CaM-GST）之间的可逆结合，将CaM可逆固定于GSH修饰的晶体管表面，形成CaM/SiNW-FET。该传感器对Ca2+（≥1 μM）和...
本文报道了一种无探针、高灵敏的氧化锌纳米线生物传感器。作者利用气-固法生长的单晶ZnO纳米线，在Pt电极图案上构建两端器件：一端通过聚焦离子束沉积Pt-Ga形成局部欧姆接触，另一端保留Pt-ZnO自然肖特基接触，构成非对称肖特基门控结构。器件在反向偏压下工作，带电生物分子吸附于肖特基结区时，会改变肖特基势垒高度和宽度，从而引起电导或...
纳米线/纳米管生物传感器因高灵敏度和快速响应而备受关注，但器件间电学参数差异导致定量检测不可靠，是实际应用的主要障碍。本文提出一种基于数据分析的纳米线生物传感器校准方法，以显著抑制传感响应的器件间差异。作者发现生物传感器栅压依赖（dIds/dVg）与绝对响应（电流绝对变化ΔI）之间存在强相关，并以In2O3纳米线FET检测链霉亲和素...