使用基于WTe_x的扩展门场效应晶体管生物传感器在人类血清中快速且无标签地检测血栓炎

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 生物感应是一种生物感应.

背景情况:

• 灵活的电子产品为可穿戴和可植入设备提供了新的可能性.
• telluride (WTe$_{x}$) 是一个有前途的材料用于电子应用,由于其独特的特性.
• 开发针对疾病生物标志物的敏感和稳定的生物传感器对于早期诊断至关重要.

研究的目的:

• 在柔性基板上制造和表征基于WTe$_{x}$的扩展门场效应晶体管 (EGFET).
• 为了评估这些EGFET的pH感应性能.
• 开发一种基于WTe$_{x}$的EGFET生物传感器,用于检测患者血清中的前素 (PCT).

主要方法:

• 使用无线电频率喷雾,将不同厚度 (3,4和5纳米) 的WTe$_{x}$薄膜沉积在聚胺基板上.
• 通过使用WTe$_{x}$膜制造了EGFET.
• Prokalcitonin (PCT) 抗体被固定在功能化的 WTe$_{x}$ 表面上.
• 评价了传感器在人血清中的pH传感和PCT检测的性能.

主要成果:

• 4纳米WTe$_{x}$膜表现出高pH灵敏度 (59.57mV/pH),低歇斯底里斯 (∼0.8mV) 和低漂移率 (0.14mV/h).
• 基于WTe$_{x}$的EGFET传感器在180天内保持了其pH敏感度,并承受了500个曲周期.
• EGFET生物传感器表现出高灵敏度 (18.12 mV/pC$_{PCT}$) 在广泛的动态范围 (1 fg/mL 到 1 μg/mL) 中检测PCT.
• 生物传感器测量的PCT度与临床酶相关免疫吸收试验 (ELISA) 结果相关性良好.

结论:

• 灵活的基于WTe$_{x}$的EGFET对于敏感和稳定的pH传感非常有效.
• 开发的WTe$_{x}$ EGFET生物传感器显示出在临床诊断中快速准确检测PCT的巨大潜力.
• 这项技术为开发下一代灵活生物传感器用于疾病监测提供了一个有前途的平台.