许多电化学生物传感器采用阈值传感（TS）方法，当生物标志物浓度超过疾病特异性预设阈值时提示疾病存在。传统 TS 多依赖功耗较高的信号处理模块或计算机，增加能耗与系统复杂度。本文提出一种内置 TS 功能的忆阻器生物-电换能器，使阈值判断直接在换能器内完成。所制备的 RRAM 基 TaOX/Ta2O5 忆阻器满足换能器要求，在保持超过 ...
高频实时测量细胞培养体系中特定代谢物浓度有助于深入理解细胞代谢并推动细胞培养规范。现有方法多为单时间点、单参数或可检测分析物有限。电化学适配体生物传感器（EAB）已用于血液和组织中分析物的实时监测。本文表征了 EAB 传感器一种与适配体目标分析物无关的 pH 传感能力，并将其应用于多种体外细胞培养体系中 pH 和苯丙氨酸的连续测量。...
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...
本研究采用电子束光刻（EBL）结合互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺，自上而下制备了高灵敏度硅纳米线（SiNW）传感器，实现器件微型化及几何与表面性质的均匀可控。通过设计不同宽度和数量的 SiNW，研究其对 pH 的响应。单根 60 nm 宽 SiNW 器件表现出理想 pH 响应 18.26×10^6 Ω/pH，并在 pH 4–1...
稳定参考电极对离子敏感场效应晶体管（ISFFET）在生物/化学传感中的性能至关重要。面向微流控芯片和即时检测应用，参考电极的微型化与片上集成存在迫切需求，但现有片上电极常受分析物组成影响并出现电位漂移。本文报道了一种基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)（PEDOT:PSS）涂覆氧化石墨烯（GO）的微尺度固态准参考电极（p...
含比色纳米颗粒的水凝胶已用于离子传感、葡萄糖检测和微生物代谢物分析。水凝胶的高持水形式与纳米颗粒的灵敏颜色变化可实现目标物质的快速检测，但纳米颗粒分散性差以及纳米颗粒-水凝胶复合物的力学强度不足限制了其应用。本研究展示了一种含均质合成聚苯胺纳米颗粒（PAni-NPs）的毫升级琼脂糖水凝胶复合物，称为 PAni-NP-水凝胶复合物（P...
本文提出一种用于生命科学应用的新型混合微流控电子传感平台，将电子传感器与微流控结构集成。该传感器具有0.7 mm2的大传感面积，采用开放栅结型场效应晶体管（OG-JFET）工艺实现。所提出的OG-JFET传感器带有背栅，允许将生物和化学样品直接引入器件顶部以感应电荷。本文介绍了与OG-JFET芯片集成的PDMS微流控结构的设计与实现...
本文报道了一种通过一锅水热法快速、简便合成的铜掺杂碳点（Cu-CDs），用于焦磷酸根离子（PPi）和 pH 的双重选择性检测。所得 Cu-CDs 平均粒径约 2.55 nm，具有激发无关荧光发射，并含有羧基和氨基等表面功能基团，可作为基于表面钝化机制的荧光纳米探针。在优化条件下，Cu-CDs 对 PPi 的荧光响应在 0.05–20...
本文提出一种用于生物传感的新型场效应传感器——开栅结型场效应晶体管（OG-JFET）。OG-JFET 由位于 n 型层上方的 p 型沟道构成，p 型层作为源极和漏极欧姆接触电极之间的传感导电层。该结构基于结型场效应晶体管，但移除了顶部栅极（n 型接触），从而为引入生物材料和溶液开放空间。沟道可通过背栅控制，使传感器无需在溶液中使用笨...
本文提出一种一步法制备溶液门控超薄沟道氧化铟锡（ITO）基场效应晶体管（FET）生物传感器的工艺，实现全ITO器件。将薄膜置于金属掩模两端并接触玻璃基底，使掩模沟道底部略高于基底，溅射时颗粒渗入间隙，从而在一次溅射中同时形成约20 nm超薄ITO沟道和约100 nm厚ITO源/漏电极。ITO沟道厚度低于最大耗尽宽度（约30–40 n...
本研究开发了一种新型海绵状生物变色拭子，将天然花青素（Cy）生物分子探针固定于微孔纤维素气凝胶中。该比色生物传感器制备简单、环境友好、生物相容、可生物降解、柔韧、便携且可逆。当接触汗液并发生生化变化时，器件颜色由粉色变为黄绿色，归因于花青素分子体系中的分子内电荷转移。随着模拟汗液pH升高，花青素在紫外-可见吸收光谱中发生蓝移，吸收峰...
传统基于支撑衬底的二维生物传感器因表面形貌不均和电荷陷获产生散射，导致器件信号不稳定。悬空二维通道材料可克服衬底散射，但可靠性和选择性受限。本文采用自组装光刻技术制备纳米间隙电极，使化学气相沉积单层 MoS2 悬空于 70–90 nm 间隙上；该结构在沉积氧化铪（HfO2）、偶联剂和抗体后仍保持自由悬空，为原子层提供机械支撑。通过电...
本文通过一步水热法简便合成了新型比率发射型氮、硫双掺杂碳点（N,S-CDs），用于 pH 的视觉传感与细胞成像。该 N,S-CDs 具有内在 pH 敏感行为，并随 pH 变化呈现 563 nm 与 645 nm 双波长比率荧光发射（F563/F645）。当 pH 从 3.0 降至 1.0 时，645 nm 处发射显著红移并增强，56...
本文提出一种用于AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）的高效表面修饰策略，利用乙醇胺（EA）对GaN表面进行胺化功能化，形成致密且均一的两性胺基涂层，为生物探针分子固定提供丰富活性位点。作者将该分子门控AlGaN/GaN HEMT用于pH和前列腺特异性抗原（PSA）检测，以验证其生物传感性能。得益于GaN表面高质量涂层，该...
纳米尺度金属有机层（nMOLs）是纳米金属有机框架（nMOFs）的单层版本，属于高度可调的二维材料，便于层级功能化并易于分析物接近。本文报道了首个基于 nMOL 的生物传感器，用于线粒体中比率式 pH 和氧传感。阳离子 Hf12-Ru nMOL 通过溶剂热法合成，由 Hf12 次级构建单元（SBU）与氧敏感的 Ru(bpy)3^2+...
本文开发了一种简单快速的一锅法策略，用于合成具有高生化稳定性的金/银双金属纳米簇（Au/Ag NCs）。以牛血清白蛋白（BSA）同时作为配体和还原剂，在碱性水溶液中于75 °C下20 min内通过化学还原HAuCl4和AgNO3得到Au/Ag NCs。所得Au/Ag NCs呈现明亮橙色荧光，发射峰位于570 nm，并具有温度依赖荧光...
本文报道了一种基于酿酒酵母衍生氮掺杂碳点（s-N-CDs）的荧光纳米生物传感器，用于pH和维生素B12（VB12）检测。作者采用一锅微波辅助水热法，以酿酒酵母为碳源、乙二胺为氮源，合成得到量子产率为16%、平均粒径约2.9 nm的水溶性s-N-CDs。该碳点具有强光致发光、良好抗光漂白、热稳定性和离子强度稳定性。在pH 14至2范围...
本文报道了一种单片互补金属氧化物半导体（CMOS）生物传感器平台的设计与表征。该平台由基于开关矩阵的 9216 个碳纳米管场效应晶体管（CNTFET）阵列及相应读出电路组成。开关矩阵可灵活选择并同步将 96 个传感元件路由至对应读出通道。为实现 50 kΩ 至 1 GΩ 范围内的电阻测量，作者采用低噪声、宽带宽、宽动态范围跨阻连续时...
报道了采用超薄聚对二甲苯-H（parylene-H）作为栅极传感膜的硅纳米网离子敏感场效应晶体管（ISFET）的电学特性与pH响应。器件表现出优异直流特性：亚阈值摆幅85 mV/dec，开/关电流比约10^7，栅极漏电流约10^-10 A；界面态密度1.04×10^12 cm^-2，场效应迁移率510 cm^2 V^-1 s^-1。...
近年来，高拉伸性和柔性电极是可穿戴电子器件的关键，但现有电极电阻较高、制备复杂且成本高，拉伸等形变还会导致电性能下降。为此，作者开发了一种基于图案化三维多孔激光诱导石墨烯（LIG）-银纳米线（AgNW）复合物的低成本、简易制备工艺，用于制备高拉伸、高导电电极。所制电极在机械变形下仍保持高且均匀的导电性。在三维多孔LIG上电沉积铂金纳...