一个便携式的读取系统用于生物标志物检测与Aptamer修改的CMOSISFET阵列
Dmitriy Ryazantsev1,2, Mark Shustinskiy2, Andrey Sheshil1,2
1Scientific-Manufacturing Complex Technological Centre, 1-7 Shokin Square, Zelenograd, Moscow 124498, Russia.
Sensors (Basel, Switzerland)
|May 25, 2024
概括
本研究介绍了一种基于aptamer的生物传感器的便携式设备,使用离子敏感场效应晶体管 (ISFET) 快速检测生物标志物. 开发的系统实现了对托波宁I的敏感检测,有助于在护理地点诊断急性心肌梗塞.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 生物传感器技术技术
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 使用对离子敏感的场效应晶体管 (ISFET) 的aptasensors可用于无标签的生物标志物检测,用于 point-of-care测试.
- 便携式读取设备的开发对于推进ISFET适应传感器应用至关重要.
研究的目的:
- 开发一种便携式,PC控制的设备,用于使用ISFET检测aptamer-target相互作用.
- 优化ISFET结构和读出电路,以提高灵敏度和信号完整性.
- 证明该设备能够检测临床相关的生物标志物,如托罗邦素I.
主要方法:
- 制造和优化Ta2O5门的ISFET结构.
- 将CMOS读出电路与线性传输功能的集成.
- 一个模拟信号数字化器的设计,具有可选择的参考电压模式 (常压和叠加的正弦波).
- 使用开发的ISFET设备,以aptamer为基础检测热素I.
主要成果:
- 优化的ISFET可以最大限度地减少被困电荷和电容衰减.
- 正弦波参考电压方法提高了灵敏度,减少了漂移.
- 对于托罗邦宁I的检测极限达到了3.27 ng/mL.
- 证明了急性心肌梗塞的成功区分.
结论:
- 开发的便携式ISFET设备有助于敏感且无标签地检测生物标志物.
- 该设备平台支持多重检测,用于各种 Point-of-Care 应用.
- 这项技术有望改善临床环境中的诊断能力.
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