卵巢癌死亡率高且肿瘤异质性强，早期诊断困难。本研究报道了一种基于绝缘体上硅（SOI）纳米线结构的生物传感器（SOI-NW biosensor），用于检测与卵巢癌发生相关的微小RNA（miRNA）。该传感器芯片表面制备有宽3 µm、长10 µm的硅纳米线阵列，采用与CMOS工艺兼容的自上而下方法制造。与目标miRNA互补的寡核苷酸探针...
本文报道了一种基于背栅场效应晶体管（BGFET）的高灵敏柔性葡萄糖传感器，可作为新型非酶血糖检测试纸条。作者采用水热法合成还原氧化石墨烯（rGO）负载的氧化铜（CuO）空心球（rGO/CuO–NHS），其空心微球壳层由纳米结构组成，具有多孔、高比表面积和快速电荷转移特性。将 rGO/CuO–NHS 滴涂在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯（P...
病毒感染对人类健康和社会福祉构成严重威胁，新冠疫情即为例证。为控制病毒传播，亟需对感染者进行早期检测与隔离。得益于纳米材料优异且独特的理化性质，已开发大量生物传感器，通过灵敏、微创和简便的方式实现病毒疾病的早期诊断。在此背景下，基于碳纳米管（CNT）的病毒检测技术正被开发为现有诊断方法的可行替代方案。本文系统总结了近十年来基于CNT...
人体尿液样本具有无创、易获取且含有多种健康指示成分的特点，因此是辅助诊断常见临床疾病的重要模板。传统尿检常用试纸、尿培养和显微镜检查，其中试纸因简便、低成本、快速而最普及，但在灵敏度、选择性、可重复性和疾病定量评估方面存在局限。多种生物传感器技术有望克服这些限制，发展为即时检测(POC)应用。本文综述可用于识别试纸法常规尿液生物标志...
本研究采用简单、快速、可靠的喷笔沉积法制备单壁碳纳米管（SWCNT）网络场效应晶体管（FET）薄膜，用于电子应用。该研究旨在开发一种制备随机 SWCNT 薄膜的方法，并将其作为换能器用于生物传感中检测人血清白蛋白（HSA）。随机 SWCNT 网络通过喷笔技术沉积，利用原子力显微镜（AFM）和场发射扫描电子显微镜（FESEM）表征 C...
抗生素是治疗细菌感染的重要工具，但抗生素污染已成为威胁人类细菌感染有效治疗的严重问题，水体中抗生素检测因此成为生物分析领域的关键研究方向。目前仍迫切需要一种简单、超灵敏的方法，以在低浓度下准确检测抗生素。本文开发了一种基于超洁净石墨烯和适配体的场效应晶体管（FET）生物传感器，用于四环素（tetracycline, TET）的超灵敏...
高性能、低功耗场效应晶体管（FET）是集成电路发展的基础，因此需要寻找更优的薄膜沟道材料并改进器件结构。二硫化钼（MoS2）具有天然二维原子层结构、大比表面积和优异光电性能，被视为下一代电子器件的候选材料。然而，MoS2 的原子级厚度使其接触界面和介电界面对器件性能影响显著。本文围绕 MoS2 FET 的主要性能提升策略展开综述，包...
本文报道了一种基于氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）的无标记、快速、特异性HER2抗原检测生物传感器。利用硫醇化学将HER2抗体固定于传感器金栅极传感区，拉曼光谱在约260 cm−1处确认金–硫复合物的形成，傅里叶变换红外光谱和原子力显微镜进一步证实硫醇及游离羧基的功能化。芯片上酶联免疫吸附试验（ELISA）用于确认抗体...
快速准确识别病原体对控制新发传染病至关重要。现有核酸检测虽可用于新冠诊断，但病毒RNA不稳定，易因操作不当导致假阴性；基于S1抗原的快速检测也因临床样本病毒载量下降而出现假阴性。有机场效应晶体管（OFET）若将受体分子有效整合到导电通道中，可实现高灵敏检测。本文提出以血管紧张素转换酶2（ACE2）作为SARS-CoV-2受体，构建O...
场效应晶体管（FET）从实验室走向临床为生物医学提供了强有力推动，但无需 PCR 的超灵敏、及时病原体识别仍是长期挑战。本文构建了一种通用检测平台“CRISPR-FET”，首次将 CRISPR/Cas13a 系统整合到 FET 模式，用于加速、无扩增检测病毒 RNA。与传统携带靶标特异性受体的 FET 不同，该传感器具有三项独特进展...
外泌体因其在细胞中的生物学功能而受到关注，并有望用于癌症早期诊断。已有研究报道外泌体与胰腺癌、腹膜后纤维化、肥胖、神经退行性疾病和动脉粥样硬化等多种疾病相关。特别是，外泌体可作为癌症诊断生物标志物，并可在唾液、尿液、腹膜液和血液等生物流体中检测到。因此，外泌体具有癌症液体活检优势，可克服当前癌症组织活检的局限。已有研究报道了外泌体分...
新冠疫情引发组织范式转变，其短期与长期影响尚未被充分理解。本文综述以纳米材料为基础，用于SARS-CoV-2预防、检测、诊断和治疗的多种方法。纳米结构按维度可分为纳米颗粒、量子点、纳米线、碳纳米管、薄膜和纳米复合材料，可通过自上而下和自下而上方法制备。纳米材料高比表面积使其适合构建高灵敏电荷/场传感器，包括电学、化学、光学和气体传感...
生物传感技术是即时检测（POCT）的关键需求。为测量生物现象，常需确定分子电荷与质量、氧化还原电位和折射率等物理参数。在众多技术中，生物耦合栅场效应晶体管（Bio-FET）作为电位型生物传感器极具潜力，因为它能在微型器件中直接检测离子和生物分子电荷，实现无标记、实时电学读出。然而，若要扩大 Bio-FET 在生物传感中的应用，仍需重...
与传统平面表面固定DNA探针相比，基于纳米颗粒的DNA探针可锚定更多RNA分子，从而提高检测灵敏度。本文报道了一种磷酰胺吗啉寡聚物（PMO）接枝石墨烯量子点（GQDs）修饰的还原氧化石墨烯（RGO）场效应晶体管（FET）生物传感器，用于超灵敏检测外泌体微小RNA。在制备RGO FET传感器后，将聚赖氨酸（PLL）膜沉积于RGO表面；...
随着冠状病毒快速传播和多代变异，快速药物研发变得迫切。解决该问题的主要障碍是在分子水平上充分构建细胞膜，以便在体外定量观察细胞对病毒和药物分子的响应，缩短药物实验周期。本文提出一种基于支持脂质双层（SLB）的芯片生物传感器，用于快速、无标记地筛选有效抑制药物。作者制备了扩展栅电极，并通过嵌入血管紧张素转换酶2（ACE2）受体的SLB...
微囊藻毒素-LR（MC-LR）是蓝藻水华产生的肝毒素，长期低浓度暴露可促进肝癌发生。本研究开发了一种基于表面增强拉曼散射（SERS）和场效应晶体管（FET）双传感模式的新型生物传感器，采用金纳米粒子（AuNPs）/石墨烯复合材料作为传感材料。在SERS模式下，通过MC-LR适配体与MC-LR的特异性结合获得MC-LR的拉曼指纹谱，并...
数十年来，乙酰胆碱（Ach）一直被认为是阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病和精神分裂症等多种退行性脑疾病的关键生物标志物。本文提出了一种聚苯胺（PAni）接枝石墨烯基场效应晶体管（PGFET）的晶圆级制备方案，并将其用于流动体系中 Ach 的高灵敏、可靠实时监测。接枝 PAni 为酶固定化提供了适宜的静电结合位点，并在 pH 3–9 ...
尽管基于纳米材料的场效应晶体管（FET）作为快速诊断工具受到广泛关注，但由于稳定性、可靠性、重现性和可规模化量产不足，FET 传感器在临床应用中仍面临挑战。本文提出一种远程浮栅（RFG）FET 构型，以消除二维还原氧化石墨烯（rGO）传感表面的器件间差异，并抑制溶液界面大部分不稳定性。通过系统研究不同 rGO 厚度、覆盖率和还原温度...
基于场效应晶体管的生物传感器（bio-FET）有望实现医疗、临床诊断和食品工业中多种分析物的高灵敏、高选择性快速检测，但电学稳定性等问题仍制约其技术转化。本文在聚酰亚胺柔性基底上制备了以去离子水为栅介质的铝掺杂氧化锌（Al:ZnO）薄膜晶体管生物传感器，并建立了确定器件工作范围的电化学表征方法。Al:ZnO通道长宽比为12.35、厚...
场效应晶体管（FET）生物传感器基于金属氧化物场效应晶体管，通过生物分子反应诱导的表面电荷变化实现门控。多数FET生物传感器在反应后难以重复使用，因此开发结构简单、成本低且可重复使用的生物传感器具有重要意义。然而，传统心肌肌钙蛋白I（cTnI）检测方法因灵敏度低、操作时间长和成本高而难以满足需求。本研究开发了一种基于扩展栅场效应晶体...