Universal DNA detection realized by peptide based carbon nanotube biosensors.
本文报道了一种基于多肽的碳纳米管薄膜晶体管（CNT-TFT）生物传感器，用于序列无关的通用DNA检测。该传感器以半导体型单壁碳纳米管随机网络为沟道，通过N-(1-芘)马来酰亚胺的π-堆叠作用连接至CNT侧壁，再经巯基-马来酰亚胺反应偶联十肽CW（Fmoc-RRMEHRMEWC）。DNA存在时，5 min内ΔIon显著增加，归因于DN...
An effective hydroxylation route for a highly sensitive glucose sensor using APTES/GOx functionalized AlGaN/GaN high electron mobility transistor.
本文报道了一种基于 AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）的高灵敏度葡萄糖生物传感器。作者采用紫外（UV）照射下过氧化氢（H2O2）分解产生羟基自由基的方法，在 GaN 表面实现温和羟基化，使表面形成羟基。随后，3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）在羟基化表面形成末端氨基自组装单分子层（SAMs），作为葡萄糖氧化酶（G...
Environmental Analysis with 2D Transition-Metal Dichalcogenide-Based Field-Effect Transistors.
场效应晶体管（FET）具有高灵敏度、快速和原位检测能力，可用于化学与生物分析。近年来，二维过渡金属二硫化物（TMDC）因其原子级厚度、可调带隙、高载流子迁移率、高开关比和良好环境稳定性，成为 FET 沟道的热门材料。本文对 TMDC 基 FET 传感器在环境分析中的研究进展进行综述，首先介绍 TMDC 与 FET 传感器的理论基础，...
Solid State Sensors for Hydrogen Peroxide Detection.
过氧化氢（H2O2）是生理、工业和环境过程中关键分子，广泛参与代谢、氧化应激、免疫激活及多种疾病监测，也是葡萄糖氧化酶、醇氧化酶等氧化酶反应的中间产物。目前 H2O2 检测常用比色、发光、荧光和电化学方法，但光学法成本高、仪器复杂，电化学法常需参比电极且易受干扰。本文系统综述用于 H2O2 监测的固态传感器，重点覆盖化学电阻型、电导...
Highly Sensitive Detection of CA 125 Protein with the Use of an n-Type Nanowire Biosensor.
本文实验演示了利用绝缘体上硅（SOI）纳米线生物传感器在溶液中检测CA 125蛋白。该传感器采用n型SOI纳米线芯片，纳米线表面通过共价固定抗CA 125抗体实现目标蛋白的生物特异性识别。当CA 125与固定抗体结合后，吸附分子在纳米线表面形成虚拟栅，改变纳米线场效应晶体管（FET）的界面电荷与载流子浓度，使源漏电流发生可检测变化。...
Development of a Graphene-Based Biosensor for Detecting Recombinant Cyanovirin-N.
本文报道了一种基于石墨烯离子敏感场效应晶体管（ISFET）的生物传感器，用于选择性检测重组蓝藻病毒蛋白N（rCV-N）。rCV-N是一种可抑制HIV复制的抗病毒蛋白，可在转基因大豆种子中表达并用于工业加工。作者用1-芘丁酸琥珀酰亚胺酯（PBSE）修饰石墨烯单层器件：PBSE的芘基通过π-π作用结合石墨烯，琥珀酰亚胺酯基团与抗体伯/仲...
Recent Advances in the Fabrication and Application of Graphene Microfluidic Sensors.
本综述报道了石墨烯基微流控传感器在制备与应用方面的最新进展。微流控技术为石墨烯生物传感器在临床诊断、生物检测、健康监测和环境监测中的应用提供了重要可能。与传统光学、电化学和生物传感系统相比，石墨烯与微流控的结合可实现器件微型化，降低响应时间和化学试剂消耗，并提高重现性与灵敏度。文章总结了石墨烯微流控传感器在材料制备、器件组装和芯片材...
Design and Fabrication of Silicon Nanowire-Based Biosensors with Integration of Critical Factors: Toward Ultrasensitive Specific Detection of Biomolecules.
本文针对影响硅纳米线（SiNW）生物传感器性能的关键因素，即器件结构、功能界面和检测靶标，进行了系统分析与优化设计，以提升其灵敏度。为阐明传感器结构对灵敏度的影响，作者提出了一个简单理论模型，用于预测不同 SiNW 类型、宽度和掺杂浓度下生物传感器的灵敏度。基于该理论分析，设计并制备了一种集成优化关键因素的 SiNW 生物传感器：采...
Biosensors Based on Mechanical and Electrical Detection Techniques.
生物传感器是生物学与生物医学中强大的分析工具，应用涵盖药物发现、医学诊断、食品安全以及农业与环境监测。通常，酶、抗体和核酸等生物识别受体被固定在表面上，与一种或多种特定分析物相互作用，产生物理或化学变化，再由换能器捕获并转换为光信号或电信号。然而，许多现有生物传感方法依赖化学、电化学和光学识别与检测，往往复杂、昂贵、耗时，缺乏便携性...
Current and potential biotechnological applications of odorant-binding proteins.
气味结合蛋白（OBPs）是一类小型可溶性蛋白，被认为通过协助挥发性化学物质在脊椎动物和昆虫感觉器官中的运输而促进嗅觉。它们能够与多种疏水化合物相互作用，并具有体积小、稳定性好、易于生产和改造等特点，因此适合作为纺织、化妆品、农药、医药以及军事、环境、健康和安全等领域应用研究的对象。本文在综述OBPs已有生物技术应用的基础上，进一步讨...
Recent advances and challenges in electrochemical biosensors for emerging and re-emerging infectious diseases.
新发传染病（EIDs）的上升以及既有感染传播加剧，正威胁全球经济与人类生命，多个国家仍反复遭受少数疫情冲击。大流行对人类和经济的灾难性影响提醒未来必须更好地应对已知和未知病原体，建立相应举措与流程已成为当务之急。快速检测和床旁（POC）分析这些疾病的病原，不仅是科学界的问题，也给医疗部门制定合适治疗策略带来挑战。在众多病原检测方法中...
Non-Carbon 2D Materials-Based Field-Effect Transistor Biosensors: Recent Advances, Challenges, and Future Perspectives.
近年来，场效应晶体管（FET）因高灵敏度、实时检测、可扩展性和芯片集成潜力而成为生物传感器重要平台。非碳二维材料，如过渡金属二硫化物（TMDCs）、六方氮化硼（h-BN）、黑磷（BP）和金属氧化物，具有丰富可调的电子结构、高载流子迁移率、较大带隙或高开关比，在FET生物传感器中展现巨大潜力。本文综述非碳二维材料的结构、制备方法、物化...
Organic electrochemical transistor for sensing of sialic acid in serum samples.
唾液酸通常位于细胞表面糖蛋白和糖脂的非还原末端。与正常细胞相比，癌细胞通常表达更多唾液酸残基，细胞表面蛋白或脂质的唾液酸化与肿瘤进展相关，导致癌症患者血清唾液酸水平升高。本研究以有机电化学晶体管（OECT）为传感平台，设计了一种用于血清样品中唾液酸水平敏感、便捷检测的器件。该晶体管生物传感器由玻璃基底上的漏极、源极和栅极 Au 电极...
Biosensors: frontiers in rapid detection of COVID-19.
2019新型冠状病毒（SARS-CoV-2）快速社区传播及发病数据使快速诊断成为迫切需求，以便在疫苗和治疗手段缺乏时开展接触者追踪与疫情控制。目前，实时荧光定量逆转录PCR（qRT-PCR）广泛用于从多种生物样本中检测SARS-CoV-2，但其耗时长、操作繁琐，且难以在偏远或资源有限地区快速部署，可能影响对人群感染率和社区传播的真实...
Detecting DNA and RNA and Differentiating Single-Nucleotide Variations via Field-Effect Transistors.
本研究利用无标记电子场效应晶体管（FET）检测短寡核苷酸，并区分仅相差一个碱基的序列。传感平台采用超薄氧化铟（In2O3）FET，其半导体沟道经化学功能化修饰单链DNA（ssDNA）。ssDNA功能化的FET能够检测完全互补的DNA序列，并将这些序列与存在不同类型、不同位置单碱基错配的序列区分开。表面结合ssDNA与双链DNA（ds...
A novel solution-gated graphene transistor biosensor for ultrasensitive detection of trinucleotide repeats.
本文报道了一种基于溶液门控石墨烯晶体管（SGGT）的高性能GAA三核苷酸重复（TNRs）检测方法。弗里德赖希共济失调（FRDA）是一种神经退行性疾病，其frataxin（FXN）基因第一内含子存在扩展的GAA重复区。该SGGT生物传感器由G-四链体DNAzyme和石墨烯通道构成。DNAzyme利用过氧化物酶样活性，通过产生强催化电流...
Wafer-Scale Uniform Carbon Nanotube Transistors for Ultrasensitive and Label-Free Detection of Disease Biomarkers.
碳纳米管（CNT）场效应晶体管（FET）生物传感器在超灵敏生物标志物检测方面具有潜力，但仍面临灵敏度不足、稳定功能化困难、与可扩展制造不兼容及性能不均一等问题。本文报道了基于聚合物分选高纯半导体CNT薄膜、采用晶圆级制备且具有高均一性的超灵敏、无标记、稳定FET生物传感器。通过采用超薄Y2O3高κ介电层构建浮动栅（FG）结构，该CN...
MoS
二维过渡金属二硫化物因独特电学和光学性质被广泛用于生物传感，但同时利用两种性质可提高检测准确性与灵活性。本文报道了一种基于化学气相沉积生长单层二硫化钼（MoS2）的双模光电生物传感器，可在同一芯片上同时获得电学与光学读出。器件将单层 MoS2 转移至带有方格纳米孔阵列的 100 nm 悬空氮化硅（SiN）光子晶体膜上，背面沉积 25...
Characteristics of an Extended Gate Field-Effect Transistor for Glucose Sensing Using an Enzyme-Containing Silk Fibroin Membrane as the Bio-Chemical Component.
本文报道了一种基于离子敏感TiO2/Ti扩展栅电极场效应晶体管（EGFET）的葡萄糖传感器特性。该传感器以含葡萄糖氧化酶（GOD）的丝素蛋白（SF）膜作为生物化学识别层，通过旋涂法将GOD/SF水溶液沉积于经AOTMS硅烷偶联处理的TiO2/Ti扩展栅电极表面，并经80 vol%乙醇固化。葡萄糖在GOD催化下氧化生成葡萄糖酸并释放质...
High-Temperature-Annealed Flexible Carbon Nanotube Network Transistors for High-Frequency Wearable Wireless Electronics.
半导体单壁碳纳米管（SWNTs）是柔性/可穿戴低耗散电子器件的潜在活性材料，尤其适用于日益重要的射频（RF）无线生物传感器系统。然而，现有柔性碳纳米管场效应晶体管（CNT-FETs）的工作频率远低于近场无线通信常用的 GSM 频段（典型 850 MHz）。本文对柔性 CNT-FETs 实施 900 ℃高温退火，显著将其工作频率提升至...