中医药与西医之间仍存在差距，建立二者桥梁至关重要。本研究以黄芪生脉饮为示范，提出一种新型整合功效—甜味信息发现（ESID）策略。首先，基于中医药理论推断黄芪生脉饮具有“甜”味属性，并利用智能感官技术（电子舌）确定其甜度水平。其次，采用自主构建的 T1R2/T1R3-HEMT 生物传感器结合 UPLC-MS 分析，从黄芪生脉饮中筛选潜...
本文设计并模拟了一种用于乳腺癌生物分子检测的AlGaN/GaN渐变势垒金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管（MOS-HEMT）异质结生物传感器。渐变AlGaN势垒层用于增强极化诱导电荷，从而提高二维电子气（2DEG）密度并改善沟道载流子迁移率。器件采用具有不同功函数的三金属栅（M1、M2、M3）以调控沟道电场分布，增强静电控制。作者利...
基于石墨烯的离子敏感场效应晶体管（GFET）可作为生物传感器，其核心机制是电解质与石墨烯沟道界面形成双电层（EDL），从而通过界面电场调控沟道载流子浓度，实现高灵敏度、可扩展且低成本的检测。本文围绕该类器件的工作原理与现有建模方法展开，以钠离子（Na+）为案例，比较不同双电层模型对石墨烯生物传感器检测性能的影响，并系统考虑石墨烯量子...
场效应晶体管（FET）生物传感器可实现无标记、实时电学转导，但实际部署常受限于台式仪器提供的稳定偏置、低噪声读出与数据处理。本文报道一种便携式扩展栅FET（EG-FET）集成传感系统，将传感界面、模拟前端调理、嵌入式采集/控制和用户端可视化整合为适合现场操作的端到端原型。该系统将丝网印刷金扩展栅电极与MOSFET耦合，并采用低噪声信...
当前牙科诊疗依赖主观评估或复杂实验室检测，难以兼顾效率与准确性。原位生物传感器有望实现实时生物标志物检测，但口腔组织中的低浓度、分子异质性和动态相互作用限制了其灵敏度、特异性和稳定性。本文开发了一种组织粘附水凝胶–MXene（TAHM）生物传感器，集成石墨烯/MXene传感探针、组织粘附贴片和选择性透过水凝胶膜，用于原位检测促炎细胞...
阿尔茨海默病（AD）早期诊断因生物标志物浓度极低且常规检测灵敏度不足而困难。本研究开发碳纳米管场效应晶体管（CNT-FET）免疫传感器，用于无标记检测磷酸化 tau-217（p-tau217）。器件采用氧化钇/氧化铪（Y2O3/HfO2）介电层和金纳米粒子（AuNPs）增强生物功能化，并将抗 p-tau217 单克隆抗体固定于 CN...
本文提出一种介电调制双源三栅隧道场效应晶体管（DM-DSTG TFET）生物传感器，用于生物分子的无标记检测，并采用 Silvaco Atlas 仿真器对其性能进行系统评估。器件将双源置于三平行栅形成的两个空腔内，并在源极、部分沟道与栅极之间设计空腔，用于生物分子偶联。通过改变空腔中生物分子的介电常数，分析器件电场、表面势和能带图的...
帕金森病（PD）是由α-突触核蛋白（α-Syn）错误折叠引起的年龄进展性疾病，病理改变可在临床症状出现前数年发生，因此早期诊断对及时干预至关重要。本研究开发了一种新型抗体功能化有机电解质栅场效应晶体管（Ab-OEGFET）生物传感器，用于检测A53T转基因（TG）小鼠血液血清中的α-Syn水平。研究在血液血清中采用Ab-OEGFET...
本研究通过系统分析氧化石墨烯（GO）片径对还原氧化石墨烯（rGO）场效应晶体管（FET）生物传感器性能的影响，探索 rGO-FET 传感效能的优化策略。在可控条件下制备了片径约 1、10 和 20 μm 的 GO 片，并利用扫描电子显微镜（SEM）和 X 射线光电子能谱（XPS）表征其尺寸、表面积、形貌及 C/O 比。随后构建 rG...
花粉陷阱是确定花粉负荷和过敏季节的金标准，但不足以评估致敏风险，因此建立高灵敏过敏原定量方法具有重要意义。本文在商用叉指电极芯片上构建石墨烯场效应晶体管（GFET），开发可浸入式生物传感器，用于检测桦树花粉主要过敏原Bet v 1。单层石墨烯通过湿法转移覆盖叉指电极，芯片中的参考电极可作为液体栅极。作者依据标准ELISA筛选两种抗B...
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...
碳纳米管场效应晶体管（CNT-FET）有望成为下一代微型化生物传感器，但如何准确建模蛋白质独特静电表面与 CNT-FET 的相互作用并调制电导仍是瓶颈。本文结合增强采样分子动力学与非天然氨基酸化学，对单壁碳纳米管（SWCNT）表面感知的蛋白质静电势进行建模。研究以 β-内酰胺酶结合蛋白 2（BLIP2）为识别元件，用于结合降解抗生素...
本文报道了用于水分利用效率的传感器应用，重点是在体OECT生物传感器。两个独立试验中，在体传感器bioristor应用于黄肉猕猴桃植株，在开放田间实时连续监测植物生长和发育过程中植物汁液组成和浓度的变化。两个试验中均采集并整合bioristor响应、生理数据及其他果实传感器监测数据，形成生物圈条件的完整图景。观察到bioristor...
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...
牛血清白蛋白（BSA）常用于疫苗中以提高稳定性，但可能引起人体过敏反应，世界卫生组织要求每剂疫苗 BSA 残留不超过 50 ng。传统 BSA 检测方法耗时长且需要专用设备；离子敏感场效应晶体管（ISFET）虽快速、低成本、便携，却受固有灵敏度限制，难以检测低浓度 BSA。本研究提出基于绝缘体上硅（SOI）衬底的双栅（DG）ISFE...
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...
2019冠状病毒病疫情凸显了快速、准确检测SARS-CoV-2的迫切需求。本研究开发了一种基于电解质栅氧化铟镓锌（IGZO）薄膜晶体管（EGTFT）的SARS-CoV-2 DNA生物传感器。通过氧等离子体活化、3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）自组装单分子层修饰以及探针DNA共价固定等顺序表面化学修饰，在IGZO沟道表面构建选择...
新冠疫情凸显了快速、灵敏、可大规模部署诊断工具的需求。本文报道了一种基于石墨烯场效应晶体管（GFET）的无标记 SARS-CoV-2 病毒生物传感器，并系统研究了表面生物功能化方式对传感性能的影响。作者通过不同生化反应实现抗 SARS-CoV-2 刺突蛋白抗体的随机/非定向固定与定向/均一固定，并利用计算机模拟、物理化学与生化表征及...
外源性芳香族水污染物对环境可持续性构成严重威胁。由于这类化合物缺乏可检测官能团且选择性生物识别支架稀缺，现场检测策略仍难以实现。本文提出将生物传感器支架与有机电子器件结合，构建用于环境芳香污染物监测的紧凑器件。作为原理验证，作者设计了一种可快速、经济、可靠且超灵敏检测酚的传感模块，检出限达 2 ppb（0.02 mM）。该模块将生物...