纳米尺度局部多重生物激活场效应晶体管用于生物感知应用
Alexander James Wright1,2, Hashem Hassan Nasralla1, Rahul Deshmukh1,2
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Tandon School of Engineering, New York University, Brooklyn, NY, 11201, USA. elisa.riedo@nyu.edu.
Nanoscale
|September 26, 2024
概括
一种新方法使用热扫描探头光刻法来精确生物功能化场效应晶体管 (FET) 生物传感器. 这使得像SARS-CoV-2这样的病原体的高度敏感,多重检测,促进了快速的护理点诊断.
科学领域:
- 纳米技术和材料科学 材料科学
- 生物感知和诊断技术
背景情况:
- 抗生素耐药性病原体,病毒和慢性疾病的流行率不断增加,需要快速,患者可执行的医疗测试.
- 基于场效应晶体管 (FET) 的生物传感器提供高灵敏度,速度和可扩展性,但缺乏精确的多重生物功能化方法.
研究的目的:
- 开发一种可扩展,选址,纳米精确的方法,用于FET生物传感器的多重生物功能化.
- 通过单独功能化的FETs来实现多种病原体的并行检测.
主要方法:
- 使用热扫描探头光刻 (tSPL) 采用热化学敏感聚合物用于FET生物功能化.
- 在FETs上展示了不同生物受体的空间选择性固定,分辨率低于20nm.
- 制造的抗体和aptamer修饰的石墨烯FET传感器.
主要成果:
- 实现了对SARS-CoV-2尖端蛋白的超灵敏检测,可检测到凌晨3点.
- 每毫升检测到只有10个感染性SARS-CoV-2病毒颗粒.
- 对人类流感A (H1N1) 活病毒的选择性已被证明.
结论:
- 基于TSPL的方法为FET生物功能化提供了范式转变,使得大量的并行病原体检测成为可能.
- 这种方法与现有的FET传感器技术和材料兼容.
- 开发的传感器显示出对快速,灵敏和选择性点的护理诊断的承诺.
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