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有读书笔记Silicon-Nanowire-Based CMOS-Compatible Field-Effect Transistor Nanosensors for Ultrasensitive Electrical Detection of Nucleic Acids

唐唐 添加于 2011-9-21 04:46 | 2708 次阅读 | 0 个评论

  •  作 者

    Gao A, Lu N, Dai P, Li T, Pei H, Gao X, Gong Y, Wang Y, Fan C

  •  摘 要

    We herein report the design of a novel semiconducting silicon nanowire field-effect transistor (SiNW-FET) biosensor array for ultrasensitive label-free and real-time detection of nucleic acids. Highly responsive SiNWs with narrow sizes and high surface-to-volume-ratios were “top-down” fabricated with a complementary metal oxide semiconductor compatible anisotropic self-stop etching technique. When SiNWs were covalently modified with DNA probes, the nanosensor showed highly sensitive concentration-dependent conductance change in response to specific target DNA sequences. This SiNW-FET nanosensor revealed ultrahigh sensitivity for rapid and reliable detection of 1 fM of target DNA and high specificity single-nucleotide polymorphism discrimination. As a proof-of-concept for multiplex detection with this small-size and mass producible sensor array, we demonstrated simultaneous selective detection of two pathogenic strain virus DNA sequences (H1N1 and H5N1) of avian influenza.

  •  详细资料

    • 文献种类: Journal Article
    • 期刊名称: Nano Letters
    • 期刊缩写: Nano Lett.
    • 期卷页: 2011年  第11卷 第9期 3974-3978页
    • ISBN: 1530-6984

  • 学科领域 信息系统 » 自动化控制

  •  所属群组

    信息科学综合  

  • 相关链接 DOI URL 

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    科学家研制出超高灵敏DNA传感器
    在最新一期的《纳米快报》（Nano Letters）上(Nano Lett., 2011, 11 (9), pp 3974–3978, DOI:10.1021/nl202303y)，中科院上海微系统与信息技术研究所王跃林/李铁课题组与上海应用物理研究所樊春海课题组以快报形式报导了 他们在超高灵敏硅纳米线DNA传感器方面的合作研究进展。
     
    研究人员在传统半导体加工技术的基础上，利用硅材料自身的工艺选择性，基于自上而下方法发 展了硅纳米线加工技术，并实现了纳米级尺寸的精确控制。硅纳米线不但宽度可以达到20纳米，而且其三角形截面具有更大的比表面积，有利于器件性能的提高， 为批量制备高检测灵敏度的阵列FET生物传感器迈出了坚实的一步。
     
    通过对硅纳米线进行硅烷化修饰、表面单分子膜层自组装以及单链DNA探针的固定，他们研制的DNA传感器成功实现了对低至1 fM 的DNA靶标分子的响应，这是目前已报导的最灵敏的基于硅纳米线FET的DNA传感器。
     
    这种DNA传感器还可以实现对单碱基错配的分析和对多种病原DNA序列的同时检测。
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