本文报道了一种基于二维多层二硫化钼（MoS2）的场效应晶体管（FET）生物传感器，用于高灵敏度、无标记电学检测前列腺特异性抗原（PSA）。与传统 MoS2-FET 生物传感器不同，该器件无需 HfO2 等顶栅介电层，因为 MoS2 表面具有疏水性，可直接作为生物分子吸附层和传感沟道，从而简化结构并提高灵敏度。抗 PSA 抗体被固定在...
自然界存在大量多样的化学、物理和生物刺激。经过漫长演化，生物体将感觉系统不断精细化，成为区分相近抗原、应对极端浓度、重置耗竭传感机制并处理多路数据流的专家。自然系统既能应对重复刺激，也能适应新刺激，展现出高度适应性，且仅依靠相对简单的工具包实现上述功能。传感领域持续从自然中汲取灵感，例如将抗体用作生物传感器捕获元件，或借鉴神经网络处...
本文提出一种由石墨烯使能的集成光电机械多模态生物传感器，用于生物分子检测。该器件将光学、电学与机械传感功能集成于同一芯片：氮化硅薄膜作为高Q机械谐振器，金纳米圆盘天线提供局域表面等离子体共振光学传感，石墨烯单层作为场效应晶体管沟道和生物吸附界面。实验证明，该传感器在蛋白浓度检测中实现了跨越5个数量级的超宽线性动态范围，较现有单模纳米...
基于电解质-氧化物-半导体（EOS）的免疫传感器近年来被广泛研究。通过电化学阻抗谱（EIS）可检测抗体-抗原（Ab-Ag）特异性分子识别，为免疫分析技术提供替代定量系统。所制备免疫传感器的电化学变化可在降低成本和分析时间的同时提供目标分析物的定量值。本文采用原子层沉积在硅上的氧化铝（Al2O3）作为新型 EOS 基底，研究重组人白细...
本文以社论形式展望碳纳米管（CNT）纳米生物传感器在普遍实时生物筛查系统中的潜力。传统生物传感器通常由靶标、传感基质和换能器组成，但存在标记步骤耗时、器件缩小后信号下降以及难以重复使用等限制。CNT 具有半导体性质，可在两电极间形成电学通道；在通道表面修饰受体后，靶标分子结合会改变受体-靶标复合物的电荷状态，进而改变 CNT 周围电...
硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）因高灵敏度、选择性、实时和无标记检测能力，已成为生物分子传感的重要平台。本文综述了 SiNW-FET 生物传感器的工作原理、表面功能化方法以及灵敏度提升策略。首先，SiNW 作为半导体沟道，源极和漏极电极形成电流通道，栅极用于调制沟道电导；生物受体固定于 SiNW 表面后，目标分子结合引起表面...
本研究评估了一种基于石墨烯和适配体的类场效应晶体管（FET-like）生物传感器检测铅离子和钾离子的有效性。该传感器由覆盖石墨烯的 Si/SiO2 晶圆构成，石墨烯表面通过芘基连接固定血栓结合适配体（TBA），并在适配体另一端以亚甲基蓝（MB）分子终止。K+ 和 Pb2+ 均可与 TBA 结合并诱导其构象变化，使 MB 靠近石墨烯表...
硅纳米线（SiNWs）具有独特的电子性质和微型化尺寸，适用于生物分子的无标记、实时和高灵敏检测。基于 SiNWs 的传感器以场效应晶体管（FET）方式工作，可通过自上而下或自下而上方法制备。制备技术的进步使 SiNWs 的理化性质和电子性质可控，为 SiNW-FET 探针与细胞内环境界面化提供了可能。Debye 屏敝长度是决定 Si...
本文报道了一种双温区化学气相沉积（CVD）方法，可在石英基底上直接合成连续、均匀的石墨烯薄膜，并通过调节前驱体分压控制层数。拉曼光谱和透射电镜证实形成晶粒尺寸约100 nm的单层石墨烯；霍尔测量显示室温载流子迁移率高于1500 cm2 V−1 s−1。石墨烯薄膜的光学透过率和电导率与转移金属催化石墨烯相当。该方法避免了复杂且依赖经验...
开发能够快速响应且具有高灵敏度和选择性的分子检测方法仍具挑战性。本文展示了一种新型生物纳米技术策略，成功制备了高性能多巴胺（DA）生物传感器，其采用含多巴胺受体的均一粒状纳米囊泡固定的羧基化聚(3,4-乙烯二氧噻吩)（CPEDOT）纳米管（DRNCNs）。DA 与帕金森病和阿尔茨海默病等严重疾病密切相关。研究首次从稳定表达人 DA ...
基于场效应晶体管（FET）的生物传感器因快速、低成本、无标记检测而备受关注。传统三维 FET 灵敏度低，一维纳米管/纳米线虽提高灵敏度但制备困难。本文提出并演示基于二硫化钼（MoS2）的 FET 生物传感器，利用其二维原子层结构实现极高灵敏度和易图案化、易制备。MoS2 pH 传感器对 1 个 pH 单位变化灵敏度达 713，并在宽...
本文报道了一种基于还原氧化石墨烯（R-GO）的场效应晶体管（FET）生物传感器，用于通过肽核酸（PNA）–DNA杂交对DNA进行超灵敏无标记检测。R-GO由氧化石墨烯（GO）经肼还原制得，并将R-GO悬浮液滴涂到传感器表面制备FET生物传感器。该传感器以PNA代替DNA作为捕获探针，通过PNA与互补DNA杂交实现目标DNA检测，检测...
近年来，碳纳米管因高比表面积、优异电子转移和热导性能，被广泛用作电化学传感材料。将碳纳米管与功能基团结合可为酶固定提供稳定支撑。葡萄糖生物传感器在医学诊断和食品工业中需求增长，其通过葡萄糖氧化酶将葡萄糖催化为葡萄糖酸和过氧化氢，实现快速准确检测。本文对用于葡萄糖检测的单壁碳纳米管场效应晶体管生物传感器建立分析模型，将葡萄糖浓度表示为...
本文报道了一种基于液体离子门控场效应晶体管（FET）的快速响应、高灵敏且对过氧化氢（H2O2）具有特异性的传感器，采用还原氧化石墨烯（rGO）-聚吡咯（PPy）纳米管（NT）复合材料作为导电沟道。作者利用拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱、透射电镜和扫描电镜对 rGO、PPy、NT 及纳米复合材料进行表征。基于 PPy NT 与 rGO ...
本文报道了一种基于低温溶液法制备的In–Zn–O（IZO）薄膜晶体管（TFT）的无标记柔性DNA生物传感器。该IZO TFT在280 °C下制备，原始器件开启电压（Von）为-0.8 V，开/关比为6.94×10^5，开态电流（Ion）为2.32×10^-6 A。作者采用干–湿法将二维双交叉（DX）DNA纳米结构固定于IZO表面，固...