本文报道了适配体石墨烯纳米传感器表面功能化优化，用于未稀释生理介质中生物标志物检测。该传感器以石墨烯为导电沟道，将适配体与目标生物标志物的特异性结合转换为可测电信号，并在石墨烯表面构筑聚乙二醇（PEG）纳米层以降低基质分子非特异性吸附。作者系统研究了 PEG 与适配体的串联或并联连接方式、PEG 分子量、PEG 表面密度以及适配体表...
石墨烯溶液门场效应晶体管（gSGFETs）在化学与生物传感中具有高潜力，但功能化步骤复杂、易过度反应并受杂质影响，且常限于特定配体。本文提出一种单步固定化学修饰适配体的新策略，适配体带有芴甲基（fluorenylmethyl, Fm）和吖啶（acridine, Ac）芳香基团，通过简便合成路线克服上述限制。以凝血酶为模型检测物，将该...
开发高灵敏诊断系统用于早期发现人类疾病是现代生物医学研究的重要任务，检测丙型肝炎病毒核心抗原（HCVcoreAg）正是此类需求。本研究旨在测试纳米带生物传感器在使用两种不同分子探针——抗HCVcoreAg抗体和抗HCVcoreAg适配体——检测HCVcoreAg时的性能。所用纳米带传感器芯片基于绝缘体上硅（SOI-NR）结构。研究测...
腺苷三磷酸（ATP）与某些疾病的发生发展密切相关，痕量ATP检测对疾病诊断和药物研发具有重要意义。石墨烯场效应晶体管（GFET）已被证明是快速、准确检测小分子的有前景平台，但德拜屏蔽限制了其在真实样品中的高灵敏检测。本文报道了一种用于超灵敏检测ATP的三维皱褶石墨烯场效应晶体管（3D WG-FET）生物传感器。该传感器通过热收缩聚苯...
本文报道了一种用于生物标志物检测的新型光化学一步功能化技术路线，通过叠氮修饰的DNA适配体对石墨烯表面进行共价修饰。作者将该方法应用于N端B型利钠肽前体（NT-proBNP）心衰生物标志物的适配体固定化，构建基于液体栅极石墨烯场效应晶体管（GFET）的无标记生物传感器。在310 nm紫外光照射下，叠氮基团转化为高活性氮烯（nitre...
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...
寨卡病毒（ZIKV）是一种与登革热病毒（DENV）和黄热病病毒（YFV）等医学重要黄病毒亲缘关系密切的蚊媒病毒，在多种黄病毒共循环地区准确诊断具有挑战。核酸适配体是具有高亲和力和特异性的寡核苷酸，可用于生物传感器开发，通常通过指数富集系统进化配体（SELEX）获得。本研究采用毛细管电泳SELEX（CE-SELEX）筛选针对寨卡病毒非...
报道一种新型多变量传感系统，将场效应晶体管与基于光纤的表面等离子共振光谱相结合，栅极电极同时充当光纤传感表面。该双模传感器可在同一传感表面上区分结合分析中的质量与电荷贡献。作者通过研究光纤面积与晶体管沟道面积之比及距离的影响优化传感器几何结构，表明较大的光纤端面直径有利于电子和光学信号，并证明施加电场后表面等离子体共振波长偏移的可逆...
生物流体中极低浓度（100 μl 中 1–10 拷贝）样品检测受背景生物分子高丰度干扰。本文报道一种固定于液门石墨烯场效应晶体管上的分子系统，由适配体探针连接柔性单链 DNA 悬臂梁，并连接自组装刚性四面体双链 DNA 结构，实现生物流体中未扩增核酸（低至 100 μl 中 1–2 拷贝）以及离子、小分子和蛋白（Hg2+、ATP、凝...
场效应晶体管（FET）广泛应用于现代数字集成电路、计算机、通信和传感器等领域。然而，由于高灵敏、高选择性生物FET（bio-FET）制备要求严苛，可靠的生物FET在现实中仍难以实现，仍是挑战。本文报道了一种受核孔复合体启发的超灵敏、高选择性bio-FET，其由二硫化钼（MoS2）纳米孔的纳米环构成。作者利用扫描透射电子显微镜、拉曼光...
霉菌毒素是食品与饲料中常见的污染物，其污染问题因供应链复杂化而加剧，威胁人畜健康并造成经济损失。本文报道一种基于单硅芯片上石墨烯场效应晶体管（GFET）阵列的霉菌毒素生物传感器。针对赭曲霉毒素A（OTA）的适配体作为识别元件，通过吡啶丁酸琥珀酰亚胺酯（PBASE）共价连接至石墨烯表面；施加横向电场可促进PBASE与石墨烯的π-π堆积...
可穿戴传感器能够便捷检测人体生物流体中的细胞因子水平，对医院最大化抗炎治疗获益并避免细胞因子风暴具有重要意义。由于背景干扰强，现有传感器在生物流体中测量细胞因子仍具挑战。本文开发了一种柔性可再生适配体场效应晶体管生物传感器，由石墨烯-Nafion 复合膜构成，用于在未稀释人体生物流体中检测细胞因子风暴生物标志物。该复合膜可最大限度减...
本文在光纤端面构建石墨烯场效应晶体管（GFET），开发集成光学/电学双读出生物传感器，用于检测目标单链DNA（tDNA）。通过磁控溅射和激光刻蚀在光纤端面制备两个相互隔离的金电极，分别作为漏极和源极，并在其上转移石墨烯薄膜形成FET通道。将6-羧基荧光素（6-FAM）标记的探针适配体固定于石墨烯表面，用于特异性捕获tDNA；引入氧化...
适配体固定化石墨烯场效应晶体管（GFET）已成为检测蛋白、细菌、病毒及化学物等生物标志物的常用平台。传统石墨烯适配体固定化通常采用两步交联：先将芘衍生物锚定到石墨烯表面，再用 EDC/NHS 将胺端适配体交联到芘骨架上。该过程常需 DMF 或 DMSO 等有机溶剂，可能侵蚀聚合物、钝化层和微流控管路，影响芯片与即时诊断器件完整性。本...
硅纳米线场效应晶体管（SiNWFET）在高离子强度条件下检测低浓度蛋白质时，常因德拜屏蔽效应导致信号减弱，限制其诊断应用。本研究首次将适配体信号放大器整合到以抗原结合片段（Fab）为识别受体的 SiNWFET 免疫传感器中，以提高检测限。作者分别在经 3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）/戊二醛（GA）或聚乙二醇（PEG）混合自组...
寡核苷酸受体（适配体）在识别靶标时发生构象变化，与场效应晶体管（FET）偶联后可在高离子强度条件下实现电子生物传感。由于适配体骨架带高负电荷，其性能与靶标灵敏度受离子种类和浓度影响。作者在新近识别的多巴胺适配体 FET 传感器中，于模拟脑细胞外液的人工脑脊液（aCSF）中引入生理浓度的 Mg2+ 和 Ca2+，发现多巴胺响应被显著增...
随着工业对铀需求增加，职业暴露和公众健康风险受关注。铀摄入可致肾、肺、神经、骨骼和肝损伤；吸收的铀经肾滤过并随尿排出，因此尿液中铀检测是暴露和体内负荷评估的主要指标。生物样品中铀浓度极低、基质复杂且样本差异大，直接测定困难。本文报道了一种基于铀酰结合适配体修饰的硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）生物传感器，可在未经处理、未稀释...
本文报道一种可穿戴、可变形石墨烯基场效应晶体管生物传感器，以适配体修饰石墨烯作为导电沟道，用于人体生物流体中细胞因子的灵敏、稳定和时间分辨检测。传感器制备于超薄柔性基底上，可贴合人体等非平面表面，并耐受弯曲、拉伸等大形变，同时保持机械耐久性和一致的传感响应。采用非离子表面活性剂Tween 80修饰石墨烯表面，降低非特异性吸附，从而在...
本文报道了一种集成微流控的石墨烯场效应晶体管（GFET）生物传感器，用于凝血酶蛋白生物标志物的选择性、实时检测。器件以化学气相沉积（CVD）石墨烯为沟道，采用平面栅电极，并通过1-芘丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯（PBASE）非共价锚定和5'-胺基抗凝血酶DNA适配体共价接枝实现表面功能化。凝血酶在pH 7.4下带正电，与适配体结合后引起...
柔性生物传感器多用于温度、心率、pH、眼内压等物理信号，用于疾病相关生物分子和生物标志物检测的研究很少。本研究提出一种基于三维碳纳米网（3DCNW）的柔性适配体传感器，用于检测血小板源性生长因子（PDGF）这一致癌生物标志物。首先通过静电纺丝制备聚丙烯腈（PAN）纳米网作为三维结构模板，再经铜粉化学气相沉积和铜刻蚀，在网表面生成碳突...