电化学传感集成电路的进步和挑战:实现下一代生物医学和分子应用
IEEE transactions on biomedical circuits and systems
|July 14, 2025
概括
本综述涵盖生物医学应用中的电化学传感集成电路. 它详细介绍了高性能的读出电路设计,并解决了用于先进分子传感的小型化和集成方面的挑战.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 电化学传感对于生物医学和分子分析至关重要.
- 关键的方法包括电位计,电压计,电阻计和基于ISFET的传感.
- 这些方法为集成电路带来了独特的设计挑战.
研究的目的:
- 审查集成电路 (IC) 设计和电化学传感方面的进展.
- 为生物医学应用分析最先进的读出电路架构.
- 讨论新兴应用,如DNA测序和分子传感.
主要方法:
- 审查基本的电化学传感原理和方式.
- 对跨阻抗放大器 (TIA) 和基于电流输送器 (CC) 的电路进行分析.
- 检查高动态范围,低噪声和稳定的设计策略.
主要成果:
- 详细分析电阻和电容TIA和基于电流的电路.
- 探索速度,功率和噪声性能之间的权衡.
- 展示了高吞吐量,高速和低功耗接口电路的进步.
结论:
- 集成电路正在为生物医学和分子应用推进电化学传感.
- 微型化,集成和可扩展性仍然是关键的挑战.
- 高性能读取架构对于不断变化的生物医学需求至关重要.
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