上海微系統(tǒng)所在硅納米線傳感器研究取得進(jìn)展

　　【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】硅納米線場(chǎng)效應(yīng)晶體管(SiNW FET)是一種超靈敏、無(wú)標(biāo)記的生物傳感器。然而，硅納米線的納米級(jí)制造工藝和表面功能化的不一致性導(dǎo)致了傳感器之間的差異?？紤]到SiNW FET傳感器的飽和響應(yīng)與其特征尺寸和表面功能化之間具有強(qiáng)相關(guān)性，中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所李鐵課題組提出了一種將SiNW FET的傳感原理與Langmuir-Freundlich模型相結(jié)合的校準(zhǔn)策略。通過(guò)將SiNW FET傳感器(ΔI/I0)的響應(yīng)歸一化為飽和響應(yīng)(ΔI/I0)max，在檢測(cè)同一濃度的生物靶標(biāo)時(shí)，傳感器之間的變異系數(shù)(CV)可顯著降低。與紫外光譜定量核酸濃度的方法進(jìn)行相關(guān)性分析，相關(guān)系數(shù)為0.933，相關(guān)性高，并可以在5分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)核酸、蛋白質(zhì)和外泌體的無(wú)標(biāo)記檢測(cè)，檢測(cè)限可低至aM量級(jí)。該飽和響應(yīng)校準(zhǔn)策略在生物檢測(cè)應(yīng)用中具有良好的通用性和實(shí)用性，可為納米傳感器的實(shí)際應(yīng)用提供重要理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)支持，相關(guān)研究成果以“A Calibration Strategy for Silicon Nanowire Field-Effect Transistor Biosensors and Its Application in Ultra-Sensitive, Label-Free Biosensing”為題于2024年8月8日發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊ACS Nano上(ACS Nano, 2024；doi: https://doi.10.1021/acsnano.4c01937)。
 

　　圖1. SiNW場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器的標(biāo)定策略及其在生物傳感中的應(yīng)用。(a)SiNW場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器制造和功能化產(chǎn)生的差異；(b) SiNW場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器校準(zhǔn)原理；(c)SiNW場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器在生物傳感中的應(yīng)用。