将石墨烯霍尔传感器高度稳定地集成到微流体平台上,用于全血磁感应
Nishal Shah1, Vasant Iyer2, Zhiping Zhang1
1Department of Bioengineering, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA 19104 USA.
Microsystems & nanoengineering
|June 5, 2023
概括
我们开发了新的石墨烯霍尔传感器,用于检测血液中的罕见细胞,提高临床诊断的灵敏度和吞吐量. 这项技术为先进的生物医学研究和早期疾病检测提供了有前途的途径.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 纳米技术 纳米技术
- 临床诊断 临床诊断 临床诊断
背景情况:
- 检测血液中的罕见细胞对于研究和诊断至关重要.
- 微型大厅探测器 (μHD) 提供高灵敏度,但面临吞吐量和集成挑战.
- 目前的μHDs与商业CMOS造加工不兼容,限制了临床翻译.
研究的目的:
- 开发CMOS兼容的石墨烯霍尔传感器,用于血液中高通量,敏感的罕见细胞检测.
- 将石墨烯传感器与微流体集成,用于流入磁传感.
- 克服现有的μHDs临床应用的局限性.
主要方法:
- 制造CMOS兼容的石墨烯霍尔传感器.
- 与聚甲基西洛 (PDMS) 微流体的整合.
- 对全血兼容性传感器的被动化.
- 使用集成传感电子技术,对磁珠的流入检测.
主要成果:
- 石墨烯μHDs的性能与最好的发表结果相提并论.
- 传感器在被动化后显示出强度和与全血的兼容性.
- 成功检测了磁性阿加罗斯珠的入流检测,模拟了罕见的细胞.
- 在基板上验证概念验证.
结论:
- 兼容CMOS的石墨烯霍尔传感器为血液中敏感,高通量罕见细胞检测提供了可行的解决方案.
- 开发的系统显示了未来临床应用和与定制CMOS芯片的集成的重大前景.
- 这一进步可能会彻底改变早期疾病检测和个性化医疗.


