Applications of Graphene Field Effect Biosensors for Biological Sensing.
本章系统综述了石墨烯场效应晶体管(gFET)生物传感器在生物传感中的原理、应用与进展。石墨烯具有高载流子迁移率、化学稳定性、二维表面原子特性及无需钝化层即可与电解质直接接触等优点,适合构建无标记、实时、低成本的场效应传感界面。文章介绍了从离子敏感场效应晶体管(ISFET)、生物场效应晶体管(BioFET)到gFET的演变,重点说明液...
本章系统综述了石墨烯场效应晶体管(gFET)生物传感器在生物传感中的原理、应用与进展。石墨烯具有高载流子迁移率、化学稳定性、二维表面原子特性及无需钝化层即可与电解质直接接触等优点,适合构建无标记、实时、低成本的场效应传感界面。文章介绍了从离子敏感场效应晶体管(ISFET)、生物场效应晶体管(BioFET)到gFET的演变,重点说明液...
石墨烯因其优异的物理性质而成为有前景的生物传感器材料。基于场效应晶体管(FET)的生物传感器可借助石墨烯的高载流子迁移率实现高灵敏度检测,但石墨烯-FET生物传感器尚未广泛实用化。本综述聚焦石墨烯-FET生物传感器,讨论其优势、开发挑战及解决方案。德拜屏蔽会使检测目标的表面电荷被溶液离子屏蔽而难以检测,可通过小分子受体及其结合后构象...
二维材料在生物传感领域具有广阔前景,尤其是作为场效应晶体管(FET)中的传感通道。石墨烯是最常用且最具商业化潜力的二维材料之一,但将其用于生物传感仍需解决工作条件、灵敏度、选择性、可报告性和经济可行性等关键问题。基于石墨烯的场效应晶体管(gFET)通过生物受体-分析物结合事件引起石墨烯掺杂和/或静电门控效应,从而调制晶体管电学特性;...
2019冠状病毒病(COVID-19)由严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(SARS-CoV-2)引起。目前SARS-CoV-2诊断主要依赖核酸检测,但该方法需要专业设备、专业人员且耗时较长,因此亟需灵敏、简便、快速、低成本的检测技术。石墨烯场效应晶体管(GFET)生物传感器凭借高灵敏度、快速检测、无标记操作和低检出限等优势,成为SAR...
随着可穿戴电子设备对生物标志物检测需求增加,柔性生物传感器受到广泛关注。石墨烯场效应晶体管(GFET)因高灵敏度、多功能性、快速响应和低成本,成为构建生物传感器的关键器件。GFET 通常由源、漏、栅三电极构成,石墨烯作为高迁移率导电通道,生物分子结合后可改变其局部电荷密度与电导,从而实现无标记、快速检测。柔性基底具有生物相容性、复杂...
新冠疫情要求快速、可靠、低成本且易操作的检测策略,以阻断传播链,生物传感器因此成为可行方案。纳米材料的引入显著提升了生物传感器性能,而石墨烯凭借高导电性、大比表面积、可调带隙和优异机械强度,使传感能力达到突出水平。在众多石墨烯基传感方案中,石墨烯场效应晶体管(GFET)因超灵敏、低噪声和即时测量能力而独具优势,即使分析物含量极低也能...
石墨烯场效应晶体管(GFET)凭借化学气相沉积(CVD)制备的大面积原子级二维材料而成为强有力检测平台。DNA适配体作为短链、目标特异性寡核苷酸,因与石墨烯亲和力强、链长短、选择性好且可识别多种分析物,成为GFET的理想识别元件。然而DNA与石墨烯相互作用尚未完全阐明,导致表面结合DNA结构、DNA纳米结构形貌以及分析物结合引起的电...
石墨烯是由 sp2 碳原子构成的二维材料,其电荷输运对局部环境高度敏感,因而被认为具有传感应用潜力。生物传感器通常需要在接近生理条件的水溶液中工作,因此研究离子与石墨烯的相互作用十分关键。本文研究电化学门控单层石墨烯场效应晶体管在离子液体和水溶液中的电荷输运。与背栅相比,电化学栅压主要降在石墨烯-溶液界面双电层上,双电层厚度约 1 ...