由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发的2019冠状病毒病（COVID-19）疫情对全球健康和社会活动构成重大威胁。快速、可重复、低成本且易操作的检测装置对于替代传统基于光学信号的聚合酶链反应（PCR）和免疫检测至关重要。半导体基电学生物传感器因信号读出小型化而具有吸引力。本研究旨在利用靶向病毒表面刺突蛋白的DN...
本文报道了一种用于检测体液中 pH 和尿酸（UA）水平的高精度柔性生物传感器，其电极材料为结构工程化的金属掺杂多孔碳。作者以羊毛角蛋白（WK）同时作为新型碳前驱体和稳定剂，原位制备金纳米颗粒@氮掺杂碳（AuNPs@N-doped carbon）复合材料，并在不同碳化温度下调控介观结构。500 °C 制备的导电电极材料模拟 A–B 型...
图案化激光诱导石墨烯（LIG）薄片常因激光线间隙而互连不足，导致导电均匀性差且石墨烯结构脆弱，因此构建高导电、机械鲁棒的 LIG 生物传感平台仍具挑战。本研究报道了一种基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)（PEDOT:PSS）修饰的三维稳定多孔 LIG 的柔性电化学生物传感器，用于检测葡萄糖和 pH。将 PEDOT:P...
准确、灵敏地监测和成像活细胞中线粒体 pH 对化学生物学和生物医学具有重要意义。本文设计了一种基于刚果红（CR）修饰双发射半导体聚合物点（Pdots）的新型比率型荧光化学探针，用于活细胞线粒体 pH 的监测与成像，其机制为竞争性荧光共振能量转移（FRET）。Pdots 由三苯基膦（TPP）修饰聚氧乙烯壬基苯基醚（CO-520）、聚(...
脑微环境pH对神经和胶质细胞的信号转导、离子调节及电生理活动至关重要，并与帕金森病、阿尔茨海默病和缺血性卒中等疾病相关。现有荧光法难以在活体大鼠脑中进行实时检测，玻璃离子敏感微电极易碎且难以微型化。本文设计合成含吡啶识别基团和环戊二烯铁电活性基团的N-(6-氨基吡啶-2-基)环戊二烯铁（Fc-Py），其氧化还原中点电位随pH变化，线...
本研究报道了一种由硅纳米线（SiNW）与放大用MOSFET单片集成的混合生物传感器，用于提高场效应晶体管（FET）生物传感器的电流响应。该器件采用常规CMOS工艺制备，具有高密度集成和低噪声性能的潜力。在pH检测中，混合生物传感器的电流响应达到5.74 decades per pH，比单一SiNW传感器高2.5×10^5倍。在带电聚...
本研究制备了一种基于扩展基双极晶体管（EBBJT）的尿素生物传感器。通过将尿素酶固定于 EBBJT 的敏感膜上，利用尿素酶催化尿素水解引起局部 pH 变化来检测尿素浓度。敏感膜采用射频溅射在导电 ITO 玻璃上制备的 SnO2 薄膜构成，并与商用 BJT 器件连接；固定层采用含苯乙烯基吡啶鎓侧基的聚乙烯醇（PVA-SbQ）光交联凝胶...
本文报道了一种单片集成离子敏场效应晶体管（ISFFET）传感器阵列及其接口电路。为满足高密度、低功耗阵列读出需求，作者提出并实现了新型CMOS源漏跟随器，具有极高输入阻抗、低输出阻抗和稳定工作点，可在10 nW至10 μW功耗及30–100 °C温度范围内保持约2 mV精度。ISFET通过在标准MOSFET上沉积Au/Ti扩展栅电极...
为提高pH检测灵敏度，本文提出在硅基底上通过反应溅射和沉积后退火制备Nd2TiO5薄膜的电解质–绝缘体–半导体（EIS）器件。采用X射线衍射、X射线光电子能谱和原子力显微镜研究600、700、800和900°C退火对Nd2TiO5薄膜结构特性的影响，并将结构性质与pH传感性能关联。在酶场效应晶体管尿素生物传感中，将固定脲酶的藻酸盐薄...