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 ...
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...