使用场效应晶体管的生物传感器显示出巨大的希望

华盛顿，2021 年 12 月 21 日——对灵敏和选择性电子生物传感器——实时监测感兴趣目标的分析设备——的需求正在增长，用于广泛的应用。它们是临床环境中的医疗保健、药物发现、食品安全和质量控制以及环境监测的理想选择。

电子生物传感器因其简单、分析时间短、制造成本低、样品制备最少以及未经培训的人员可以在现场使用的潜力而备受青睐。

在 AIP Publishing 的 Applied Physics Reviews 中，博岑-博尔扎诺自由大学和苏黎世联邦理工学院的研究人员回顾了电解质门控碳纳米管场效应晶体管 (EG-CNTFET) 生物传感器的科学进展。这些设备具有优异的电子特性和内在信号放大功能，能够以高灵敏度检测各种生物分子。

生物传感器的主要组成部分之一是其生物识别元件，例如酶、抗体、适体或离子选择性膜，它们选择性地识别感兴趣的分析物(一种化学物质被测量和识别的物质)。生物转导装置将生物识别元件和分析物之间的相互作用转换成可测量的信号，例如电信号。

“使用(场效应晶体管)作为生物转导元件的生物传感器是生物传感应用中最有前途的设备之一，因为它们已经表现出对低至皮摩尔浓度的几种分析物的高灵敏度，”来自 Bozen-Bolzano 自由大学的 Mattia Petrelli 说.“在可用于基于 FET 的生物传感器的所有可能材料中，半导体碳纳米管很有趣，因为它们具有良好的电学和化学性质。”

通过将这些具有不同生物识别元件的生物传感器组织起来，“可以实现对不同分析物的选择性检测，例如生物分子、癌症生物标志物、细菌和离子等，”Petrelli 说。“尽管有报告表明这些生物传感器具有将这些生物传感器转化为现实世界应用的潜力，但在它们投入市场之前必须克服挑战。”

基于 EG-CNTFET 的生物传感器目前一次只能检测一种分析物。复杂介质(如血液、汗液或唾液)中的不同界面也使特定信号的检测具有挑战性。

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