本文通过模拟方法提出一种基于顶栅金属-铁电-金属（MFM）石墨烯纳米带场效应晶体管（TG-MFM GNRFET）的无标记 DNA 纳米传感器。该传感器以介电调制为 DNA 检测原理，采用严格量子模拟与 Landau–Khalatnikov 方程耦合的计算方法，在弹道输运条件下评估器件行为。研究分析了 DNA 分子对势分布、铁电诱导栅...
本更正文章针对原论文中图7b、表1及正文数值错误进行修正。原论文提出一种基于硅纳米线（SiNW）场效应晶体管（FET）的超灵敏生物传感器，用于检测早期肾衰竭生物标志物半胱氨酸C（Cystatin C, Cys-C）。该传感器利用SiNW FET阈值电压（Vth）随表面电荷或界面状态变化而偏移的机制，结合超小直径纳米线增强界面响应，实...
基于绝缘体上硅（SOI）场效应晶体管的生物传感器具有高潜力，可用于检测肌钙蛋白 I 等生物分子，并支持无标记实时分析。本研究旨在开发用于检测急性心肌梗死标志物——肌钙蛋白 I 的 SOI 生物传感器设计。该设计的显著特点是在生物传感器表面直接集成两个接地电极，可有效消除液样静电势并降低生物传感器元件的物理击穿风险。实验采用高特异性抗...
空气微生物对人类健康构成重大威胁，可引起多种疾病。传统检测方法通常速度慢且流程复杂。本综述重点阐述基于纳米材料的生物传感器，尤其是比色传感器，在空气微生物快速、现场检测中的潜力。比色传感器无需复杂仪器即可实现实时视觉检测。文章探讨了将此类传感器与基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控的芯片实验室技术相结合，并进一步提出一种新型PDMS...
金黄色葡萄球菌（SA）严重威胁人与动物健康，亟需低成本、高性能的即时诊断分析平台。纤维素纸基场效应晶体管（FET）结合RNA切割DNA酶（RCD）可满足低成本需求，但其高亲水/亲油性阻碍生化修饰，导致灵敏度低、机械稳定性差且易污损。本文提出可控自清洁FET，以简化生化修饰并提升机械稳定性与抗污性能。通过合成基于1H,1H,2H,2H...
细菌检测对早期干预、疾病预防、环境保护和治疗策略具有重要意义。随着技术进步，检测速度、准确性和灵敏度不断提升。本研究首次报道了一种基于交联聚(4-乙烯基苯酚)(C-PVP)介电层和有机互补金属-氧化物-半导体(O-CMOS)反相器的诊断生物传感器，用于快速检测细菌浓度。该反相器以五苯(pentacene)为 p 型半导体、N,N′-...
本文综述了基于AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的生物传感器的结构、工作机制与应用。AlGaN/GaN异质结界面因压电与自发极化形成高密度、高迁移率二维电子气（2DEG），且2DEG沟道靠近器件表面，可显著提高生物传感器灵敏度；GaN材料优异的热稳定性和化学稳定性使其能在高温及苛刻化学环境中工作。综述总结了肖特基栅、M...
硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）生物传感器因超高灵敏度、高特异性、无标记和即时响应等优势，已被用于核酸、蛋白质等分子检测。然而，半导体器件中德拜屏蔽效应会显著降低检测灵敏度。本文研究了一种三维堆叠硅纳米片场效应晶体管（3D-SiNS-FET）生物传感器，用于核酸的高灵敏检测。基于主流全环绕栅（GAA）开窗工艺，设计并制备了腔...
结核病（TB）仍威胁数百万人生命，尤其在发展中国家。快速、高效、低成本的诊断策略缺乏是疫情持续的重要因素。本研究开发了一种基于半导体单壁碳纳米管（SWCNT）的场效应晶体管（FET）器件，并用抗结核分枝杆菌抗原85B抗体（Ab85B）进行功能化，以检测结核分枝杆菌主要分泌抗原85B（Ag85B）。通过评估抗体用量和门控电解质浓度优化...
小分子通常指分子量低于1000 Da的化合物，其检测与分析在药物与抑制剂开发、毒素和生物标志物传感等领域日益重要。然而，由于小分子尺寸小、质量低，许多生物传感技术在灵敏度和选择性方面难以满足检测需求。尤其地，小分子的小尺寸限制了标记型方法的使用，因为荧光蛋白、荧光染料或量子点等标记物可能改变小分子分析物的结合行为与物理化学性质。此外...
过去50年，固态生物传感器领域取得显著进展。基于半导体工艺，发展出高密度集成、柔性构型的多种传感器件，并应用于血液、血清、汗液、泪液和唾液等体液中的临床诊断与健康监测。2011年，利用高密度离子敏感场效应晶体管（ISFET）阵列与酶促引物延伸反应相结合的电化学DNA测序仪实现商业化。固态生物传感器栅极表面常同时集成无机材料、金属、聚...
在线监测预后生物标志物对疾病诊断和个体健康评估至关重要，尤其适用于慢性与感染性疾病。现有诊断方法耗时、费力且多为离线检测。可穿戴设备能够从体液中连续测量多种生物标志物，具有便捷、快速、微创等优势，但长期稳定供电仍是关键挑战。本文制备了一种自由站立、可穿戴、多功能微针基扩展栅场效应晶体管（MMNs-EGFET）生物传感器，用于组织间液...