纳米线场效应晶体管生物传感器的校准策略及其在超敏感,无标签的生物传感器中的应用
Dongqin Chen1,2, Tao Xu1,2, Yanzhi Dou1
1State Key Laboratory of Transducer Technology, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China.
ACS nano
|August 8, 2024
概括
纳米线场效应晶体管 (SiNW FET) 生物传感器的新校准策略通过规范化传感器响应来提高一致性. 这使得核酸和外体细胞等生物分子的快速,超灵敏,无标签的检测成为可能.
科学领域:
- 纳米科学和纳米技术
- 生物医学工程 生物医学工程
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 纳米线场效应晶体管 (SiNW FET) 已被确立为超敏感的,无标签的生物传感器.
- 制造和表面功能不一致导致传感器对传感器性能不一致.
- 现有的工艺改进和校准方法已经产生了不满意的结果.
研究的目的:
- 为SiNW FET生物传感器开发一种新的校准策略,以克服性能不一致.
- 提高纳米级生物传感的可靠性和可重复性.
- 为了使各种生物分子的快速和超敏感的无标签检测.
主要方法:
- 提出了一个校准策略,将SiNW FET传感原理与Langmuir-Freundlich模型相结合.
- 标准化SiNW FET生物传感器响应 (ΔI/I0) 使用它们的最大和响应 (ΔI/I0)max.
- 通过无标签检测核酸,蛋白质和外体的方法验证了该策略.
主要成果:
- 在5分钟内实现了无标签检测核酸,蛋白质和外体.
- 达到了低于原子的检测极限.
- 显示了变化系数的显著减少,改善了传感器的一致性.
- 观察到核酸测试结果和UV-VIS光谱仪测量结果之间存在强烈的相关性 (R2=0.933).
结论:
- 拟议的和响应校准策略有效地解决了SiNW FET生物传感器不一致的问题.
- 该方法为生物检测应用提供了通用和实用的方法.
- 为大规模制造的纳米传感器的实际应用提供理论和实验支持.
