使用介电调制TFET基生物传感器检测SARS-CoV-2
Vandana Devi Wangkheirakpam1, Brinda Bhowmick1, Puspa Devi Pukhrambam1
1Department of Electronics and Communication, National Institute of Technology Silchar, Silchar, Assam India.
Journal of materials science. Materials in electronics
|April 16, 2024
概括
一种新的垂直道场效应晶体管 (VTFET) 生物传感器提供了对SARS-CoV-2蛋白质和DNA的高度敏感检测. 这一进步有助于早期诊断和管理2019年新冠肺炎疾病 (COVID-19).
科学领域:
- 纳米技术和生物传感技术
- 医学诊断 医学诊断 医学诊断
- 病毒学 病毒学
背景情况:
- 由SARS-CoV-2引起的2019年新冠肺炎疾病 (COVID-19) 的快速传播已被世界卫生组织宣布为大流行.
- 早期诊断和有效管理对于控制COVID-19疫情至关重要.
- 现有的诊断方法需要提高灵敏度和速度,以便及时检测.
研究的目的:
- 开发和研究一种用于检测SARS-CoV-2的新型生物传感器.
- 分析传感器在检测病毒蛋白 (尖峰,信封) 和DNA方面的性能.
- 为了评估传感器的灵敏度,噪声性能,以及对DNA电荷密度的依赖.
主要方法:
- 基于垂直道场效应晶体管 (VTFET) 架构的生物传感器被设计和制造.
- 检测机制依赖于分析在纳米间隙中病毒生物分子 (蛋白质,DNA) 杂交时排水电流的变化.
- 病毒蛋白和DNA电荷密度的介电常数等价被用于模拟传感器响应.
- 分析了灵敏度,值电压,噪声性能以及接口陷电荷的影响.
主要成果:
- 拟议的VTFET生物传感器表现出异常高的灵敏度,约为10^6,表明了卓越的检测能力.
- 发现灵敏度受到DNA电荷密度的显著影响,变化影响值电压和整体灵敏度.
- 研究了传感器的噪声性能,并评估了其带有和没有接口陷充电的灵敏度.
结论:
- 开发的VTFET生物传感器是一个高度敏感和可行的平台,用于从临床样本中检测SARS-CoV-2.
- 该传感器的性能突出显示了其作为现有的FET生物传感器的优越替代品的潜力,用于病毒检测.
- 对DNA电荷密度和接口效应的进一步调查可以优化临床应用中的传感器性能.
