A Scalable CMOS Molecular Electronics Chip for Single-Molecule Biosensing.
本工作报道首个 CMOS 分子电子芯片，并将其配置为生物传感器。主要传感元件是单分子“分子线”，由约 100 GΩ、25 nm 长的 α-螺旋肽构成，并集成到电流监测电路中。工程化肽链含有中心偶联位点，可连接 DNA、蛋白质、酶或抗体等探针分子，从而编程该生物传感器以检测与特定靶标分子的相互作用。在施加直流电压下，芯片以毫秒时间分辨...
Photoactivated Biosensing Process for Dictated ATP Detection in Single Living Cells.
腺苷三磷酸（ATP）的亚细胞分布和浓度在不同细胞周期中随时间动态变化，活细胞内生物传感过程的指定激活可实现单活细胞中的时空目标检测。本文引入一种邻硝苄磷酸酯发夹核酸作为光响应DNA探针，用于单活细胞中光激活ATP检测。作者讨论了两种在单活细胞中时空激活探针的方法：一是利用约5 μm的微米光纤引导365 nm紫外光选择性激活细胞内光响...
Design, Simulation, and Development of a BioSensor for Viruses Detection Using FPGA.
阻抗型生物传感为生物分子检测、细胞生长监测等提供高灵敏度的电学方法。传统阻抗分析仪价格昂贵且笨重，而病毒感染的快速确诊和居家连续监测对临床管理具有重要意义。本研究设计、模拟、开发并测试了一种基于阻抗变化的病毒检测传感器及健康监测原型。首先，利用 COMSOL 建立纳米尺度铜电极模型，模拟电极表面抗体功能化以及抗原结合后阻抗增加的过程...
ZnO-based nanostructured electrodes for electrochemical sensors and biosensors in biomedical applications.
氧化锌（ZnO）纳米结构因低成本、宽禁带、压电性、生物相容性和高比表面积，在医疗与环境监测中受到关注。近年来纳米技术发展促进了纳米层、纳米颗粒、纳米线、纳米棒、纳米带、纳米梳和层级结构等多种 ZnO 纳米结构制备。ZnO 具有较高等电点，可通过静电作用、共价键或物理吸附固定酶、抗体、DNA 探针等生物识别元件，并因其快速电子转移和光...
On the Response of Nanoelectrode Impedance Spectroscopy Measures to Plant, Animal, and Human Viruses.
本文基于原子尺度结构描述，建立了用于高频阻抗谱（HFIS）纳米电极对T=3病毒衣壳及完整病毒响应的简化集总几何与电学模型，以评估现实HFIS CMOS纳米电极生物传感器平台对不同病毒的理论检测响应。研究选取植物病毒豇豆花叶病毒（CCMV）、动物病毒兔出血症病毒（RHDV）和人类病毒甲型肝炎病毒（HAV），计算其电容谱，并归纳谱图共同...
Nanoband array electrode as a platform for high sensitivity enzyme-based glucose biosensing.
本文报道了一种基于纳米带阵列电极的新型酶促葡萄糖生物传感器。该电极采用标准半导体工艺制造，具有高重复性和可制造性；在纳米带电极表面固定化黑曲霉葡萄糖氧化酶（GOx），构成第一代电化学葡萄糖传感器。纳米带阵列结构可增强葡萄糖和氧气向电极表面的传质，形成稳定的半球扩散，使葡萄糖和氧的扩散限制显著降低，从而相比传统宏观电极实现约三个数量级...
Fabrication of sensitive glutamate biosensor based on vertically aligned CNT nanoelectrode array and investigating the effect of CNTs density on the electrode performance.
本文报道了基于光刻法制备垂直排列碳纳米管纳米电极阵列（VACNT-NEA）并研究碳纳米管密度对电极性能的影响。通过电化学阻抗谱和循环伏安法表征不同扩散机制，所制备阵列呈现由径向扩散主导的稳态电流和S形循环伏安曲线。将VACNT-NEA和高密度VACNTs用作无介质电化学谷氨酸生物传感器，谷氨酸脱氢酶（GLDH）共价连接在碳纳米管尖端...
Single on-chip gold nanowires for electrochemical biosensing of glucose.
开发具有低检测限的葡萄糖诊断装置对糖尿病研究至关重要。为满足血液以外体液中葡萄糖的非侵入性检测需求，本文报道了一种基于单根金纳米线的电化学传感器，用于快速、可靠、定量地检测低浓度葡萄糖（10 mM–1 mM）。单根金纳米线器件在硅芯片基底上采用电子束光刻与光刻混合工艺制备，并利用扫描电子显微镜和原子力显微镜表征其关键尺寸。器件通过直...