يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

إعداد السيليكون أسلاك متناهية الصغر حقل التأثير الترانزستور لتطبيقات كيميائية وBiosensing

10.4K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/53660

⸱

أبريل 21, 2016

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Institute of Molecular Medicine and Bioengineering, National Chiao Tung University, 2Department of Biological Science and Technology, National Chiao Tung University

في هذه المقالة

ملخص

نصف الخطوات الرئيسية للاستشعار الحيوي باستخدام ترانزستورات التأثير الميداني للأسلاك النانوية من البولي سيليكون ، بما في ذلك تحضير الجهاز وتثبيت وتأكيد مسبار جزيئي للحمض النووي على سطح الأسلاك النانوية ، بالإضافة إلى شروط استشعار الحمض النووي.

الملخص

تعد المراقبة باستخدام المؤشرات الحيوية أمرا بالغ الأهمية للكشف المبكر والتدخل السريع والحد من حدوث الأمراض. في هذه الدراسة ، نصف تحضير ترانزستورات التأثير الميداني متعددة الكريستالات ذات الأسلاك النانوية المصنوعة من السيليكون (pSNWFETs) التي تعمل كأجهزة استشعار حيوي للكشف عن المؤشرات الحيوية. يتم تقديم بروتوكول للاستشعار الكيميائي والجزيئي الحيوي باستخدام pSNWFETs. تم إثبات جهاز pSNWFET على أنه محول طاقة واعد لتطبيقات الاستشعار الحيوي في الوقت الفعلي والخالية من الملصقات وعالية الحساسية. إن موصلية قناة المصدر / التصريف ل pSNWFET حساسة للتغيرات في البيئة حول سطح الأسلاك النانوية المصنوعة من السيليكون (SNW). وبالتالي ، من خلال تثبيت المجسات على سطح SNW ، يمكن استخدام pSNWFET للكشف عن الأهداف الحيوية المختلفة التي تتراوح من الجزيئات الصغيرة (الدوبامين) إلى الجزيئات الكبيرة (الحمض النووي والبروتينات). يعد تثبيت المسبار الحيوي على سطح SNW ، وهو إجراء متعدد الخطوات ، أمرا حيويا لتحديد خصوصية المستشعر الحيوي. من الضروري أن يتم تنفيذ كل خطوة من خطوات إجراء الشلل بشكل صحيح. لقد تحققنا من تعديلات السطح من خلال المراقبة المباشرة للتحول في الخصائص الكهربائية ل pSNWFET بعد كل خطوة تعديل. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام التحليل الطيفي للإلكترون الضوئي بالأشعة السينية لفحص تكوين السطح بعد كل تعديل. أخيرا ، أظهرنا استشعار الحمض النووي على pSNWFET. يوفر هذا البروتوكول إجراءات خطوة بخطوة للتحقق من تجميد المسبار الحيوي وتطبيق الاستشعار الحيوي للحمض النووي اللاحق.

المقدمة

أسلاك متناهية الصغر السيليكون الترانزستورات مجال التأثير (SNWFETs) لديها مزايا من حساسية فائقة والاستجابات الكهربائية مباشرة لاختلاف المسؤول البيئي. في نوع ن SNWFETs على سبيل المثال، عندما يقترب جزيء سلبا (أو إيجابا) اتهم أسلاك متناهية الصغر السيليكون (SNW)، تنضب شركات الطيران في SNW (أو تجمع). ونتيجة لذلك، والتوصيل من SNWFET انخفاض (أو زيادة) 1. ولذلك، فإن أي جزيء اتهم بالقرب من سطح SNW الجهاز SNWFET يمكن الكشف. الجزيئات الحيوية الحيوية بما في ذلك الإنزيمات والبروتينات، النيوكليوتيدات، والعديد من الجزيئات الموجودة على سطح الخلية هي حاملات الشحنة ويمكن رصدها باستخدام SNWFETs. مع تعديلات مناسبة، وخاصة شل حركة تحقيقا الجزيئية البيولوجية على SNW، يمكن وضع SNWFET إلى جهاز الاستشعار البيولوجي خالية من التسمية.

المراقبة باستخدام المؤشرات الحيوية هو أمر حاسم لتشخيص الأمراض. كما هو مبين في الجدول رقم 1، وقد استخدمت العديد من الدراسات NWFEأجهزة الاستشعار على أساس T-مجانا التسمية، فائقة الحساسية، وكشف في الوقت الحقيقي من الأهداف الحيوية المختلفة، بما في ذلك فيروس واحد 2، أدينوسين ثلاثي الفوسفات وكيناز ملزمة 3، الإشارات العصبية 4، ايونات المعادن 5،6، والسموم البكتيرية 7، 8 الدوبامين، والحمض النووي 11/09، RNA 12،13، الانزيم والمؤشرات الحيوية سرطان 14-19، وهرمونات الإنسان 20، والسيتوكينات 21،22. وقد أظهرت هذه الدراسات أن أجهزة الاستشعار على أساس NWFET-تمثل منصة كشف قوية لمجموعة واسعة من الأنواع البيولوجية والكيميائية في محلول.

في أجهزة الاستشعار مقرها SNWFET، التحقيق ثبتوا على سطح SNW الجهاز يعترف biotarget محددة. شل حركة لbioprobe عادة ما ينطوي على سلسلة من الخطوات، وأنه من الأهمية بمكان أن كل خطوة يتم تنفيذ بشكل صحيح لضمان حسن سير العمل في جهاز الاستشعار البيولوجي. وقد تم تطوير تقنيات مختلفة لتحليل الصورةتكوين urface، بما في ذلك الأشعة السينية الضوئية الطيفي (XPS)، قياس إهليلجي، وقياس زاوية الاتصال، القوة الذرية المجهر (AFM)، والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM). أساليب مثل فؤاد ووزارة شؤون المرأة توفر دليلا مباشرا على تجميد bioprobe على الجهاز أسلاك متناهية الصغر، في حين أساليب مثل XPS، قياس إهليلجي، وقياس زاوية الاتصال تعتمد على تجارب موازية أجريت على مواد أخرى مماثلة. في هذا التقرير، وصفنا تأكيد كل خطوة التعديل باستخدام طريقتين مستقلة. يستخدم XPS لفحص تركيز ذرات معينة على رقائق البولي سيليكون، ويتم قياس التغيرات في الخصائص الكهربائية من الجهاز مباشرة إلى تأكيد الاختلاف تهمة على سطح SNW. نحن نوظف biosensing الحمض النووي باستخدام SNWFETs الكريستالات (pSNWFETs) كمثال لتوضيح هذا البروتوكول. شل حركة مسبار الحمض النووي على سطح SNW تتضمن ثلاث خطوات: تعديل مجموعة أمين على سطح الهيدروكسيل الأصلي من SNW، آلتعديل مجموعة dehyde، و5'aminomodified-تجميد DNA التحقيق. في كل خطوة تعديل، ويمكن للجهاز الكشف عن مباشرة التباين في المسؤول عن مجموعة وظيفية ثبتوا على سطح SNW، لأن التهم سطح تسبب تغيرات المحتملة بينية المحلية خلال عازل بوابة التي تغير القناة الحالية وتصرف 1. رسوم المحيطة سطح SNW يمكن أن تعدل كهربائيا الخصائص الكهربائية للجهاز pSNWFET. ولذلك، فإن خصائص سطح SNW تلعب دورا حاسما في تحديد الخصائص الكهربائية للأجهزة pSNWFET. في الإجراءات المبلغ عنها، وتجميد لbioprobe على سطح SNW يمكن تحديد مباشرة، وأكد من خلال قياس الكهربائية، وإعداد الجهاز لتطبيقات biosensing.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. تصنيع والحفاظ على أجهزة pSNWFET

  1. تصنيع جهاز
    ملاحظة: تم ملفقة pSNWFET باستخدام تقنية جدار فاصل كما ذكرت سابقا 23،24.
    1. إعداد طبقة عازلة البوابة.
      1. تتويج أكسيد 100 نانومتر سميكة الحرارية (شافي 2) طبقة على ركيزة سي باستخدام (غاز عملية O 2 و H 2 في 980 درجة مئوية لمدة 4 ساعات) عملية الأكسدة الرطبة 25.
      2. إيداع نيتريد 50 نانومتر سميكة (سي 3 ن 4) طبقة باستخدام الضغط المنخفض ترسيب الأبخرة الكيميائية (LPCVD) 25 في 980 درجة مئوية لمدة 4 ساعات.
    2. إيداع 100 نانومتر سميكة رابع إيثيل orthosilicate طبقة (TEOS) باستخدام LPCVD 25 في 780 درجة مئوية لمدة 4 ساعات.
    3. أداء الطباعة الحجرية القياسية باستخدام السائر I-خط لتحديد الهياكل أكسيد دمية.
      1. معطف سطح الرقاقة مع طبقة مقاومة للضوء 830 نانومتر سميكة.
      2. أناnsert الضوئية الرئيسية المعرفة من قبل النمط في السائر I-خط.
      3. معالجة التعرض باستخدام I-خط السائر (الطول الموجي: 365 نانومتر) في قوة 1980 J في درجة حرارة الغرفة.
      4. تطوير رقاقة داخل مطور لمدة 5 دقائق.
      5. تنفيذ عملية الحفر الخواص باستخدام معيار إضافة بالحث البلازما 25 مطبوع مع دورية هارفارد والكلور غاز البلازما لمدة 1 دقيقة.
    4. إيداع طبقة 100 نانومتر سميكة السيليكون غير المتبلور (α-سي) باستخدام LPCVD 25.
    5. إجراء خطوة الصلب في 600 درجة مئوية في N 2 المحيطة لمدة 24 ساعة لتحويل α سي في هيكل الكريستالات.
    6. أيونات زرع الفوسفور من خلال مصدر / هجرة (S / D) المنشطات في الطاقة المنخفضة (5E 15 سم -2) 25.
    7. أداء الطباعة الحجرية القياسية باستخدام السائر I-خط لإزالة طبقة بولي سي وتشكيل أسلاك متناهية الصغر البولي سيليكون (pSNW) 25.
      ملاحظة: كرر الخطوة 1.1.3 لزرع DOPالنمل في أماكن أخرى من المناطق S / D مع إزالة بولي سي وتشكل قنوات جدار سي بطريقة الانحياز الذاتي.
    8. تنفيذ عملية التحييد (200 نانومتر سميكة TEOS طبقة أكسيد) باستخدام LPCVD في 780 درجة مئوية لمدة 5 ساعة 25.
    9. أداء الطباعة الحجرية القياسية باستخدام السائر I-خط لفضح قنوات أسلاك متناهية الصغر، ومنصات شكل اختبار باستخدام عملية الحفر من خطوتين الجافة / الرطب.
      1. كرر الخطوة 1.1.3.
      2. تنفيذ عملية النقش الرطب (حمى الضنك النزفية: HF / H 2 O لمدة 1 دقيقة).
  2. رقاقة المحافظة
    1. ختم الرقاقة في حقيبة تخزين فراغ وتخزينها في خزانة جافة الإلكترونية (الرطوبة النسبية <40٪ في درجة حرارة الغرفة).

2. المعالجة المسبقة للجهاز

  1. تنظيف الجهاز
    1. شطف الجهاز مع الأسيتون النقي.
    2. يصوتن (46 كيلو هرتز، 80 W) الجهاز في الأسيتون النقي لمدة 10 دقيقة.
      3. <لى> يصوتن (46 كيلو هرتز، 80 W) الجهاز في الإيثانول النقي (99.5٪) لمدة 5 دقائق.
    3. مجففا سطح الجهاز مع النيتروجين.
  2. الأكسجين البلازما
    1. علاج الجهاز مع O 2 البلازما في 18 واط لمدة 30 ثانية.

3. الشلل من مسبار الحمض النووي على سطح الجهاز

  1. تعديل مجموعة أمين
    1. تزج الجهاز في 2.0٪ (3-أمينو) triethoxysilane (APTES) / حل الإيثانول لمدة 30 دقيقة.
    2. غسل الجهاز مع الإيثانول ثلاث مرات، ثم يصوتن (46 كيلو هرتز، 80 W) الجهاز في الإيثانول لمدة 10 دقيقة.
    3. حرارة الجهاز على طبق ساخن عند 120 درجة مئوية لمدة 10 دقيقة إلى إنشاء مجموعات أمين على SNWs.
  2. تعديل مجموعة ألدهيد
    1. تزج الجهاز في 12.5٪ غلوتارالدهيد لمدة 1 ساعة في درجة حرارة الغرفة لإنشاء مجموعات ألدهيد على السطح. تجنب التعرض للضوء.
    2. غسل الطرافة جهازح 10 ملي العازلة فوسفات الصوديوم (نا-PB، ودرجة الحموضة 7.0) ثلاث مرات، ثم مجففا سطح الجهاز مع النيتروجين.
  3. الحمض النووي التحقيق الشلل
    1. تزج الجهاز في محلول يحتوي على 1 ميكرومتر تحقيقات الحمض النووي بين عشية وضحاها.
    2. تزج الجهاز في 10 ملي تريس العازلة (درجة الحموضة 8.0) مع 4.0 ملي NaBH 3 CN لمدة 30 دقيقة لمنع الجماعات ألدهيد غير المتفاعل.
    3. غسل الجهاز مع نا-PB (7.0 درجة الحموضة) ثلاث مرات، ثم مجففا سطح الجهاز مع النيتروجين.

4. تأكيد وتحليل تعديل على سطح pSNWFET

  1. الملف الشخصي الحموضة بعد كل خطوة من تعديل السطح
    1. إعداد 10 ملي نا-PB في درجة الحموضة 3،0-9،0.
      1. إعداد 10 ملي فوسفات الصوديوم ثلاثي القواعد dodecahydrate (نا 3 ص 4) في الماء منزوع الأيونات (الرقم الهيدروجيني 11.60).
      2. إعداد 10 ملم حمض الفوسفوريك (H 3 PO 4) في الماء منزوع الأيونات(الرقم الهيدروجيني 2.35).
      3. وضع القطب درجة الحموضة في 500 مل من 10 ملي نا 3 ص 4 العازلة، ومزج هذا الحل مع أحجام مختلفة من 10 ملي H عازلة 3 ص 4 بينما قياس قيمة الأس الهيدروجيني للحصول على مخازن مع قيم الرقم الهيدروجيني 3.0، 4.0، 5.0، 6.0 ، 7.0، 8.0، و 9.0.
    2. قياس تصرف AC
      ملاحظة: وشملت دائرة قياس صغير مولد إشارة AC وميكروسلك الاتحاد الافريقي التي كانت بمثابة القطب بوابة السائل.
      1. تحديد الأمثل السائل بوابة الجهد (V LG) لقياس 26 في كل خطوة التعديل (الخطوات 2.2، 3.1، 3.2 و 3.3).
        ملاحظة: الخصائص الكهربائية للجهاز بعد تم قياس أربعة تعديلات على سطح SNW كما هو موضح في هذا القسم. في الخطوة 2.2، يتم تعديل pSNWFET معدلة تحتوي على طبقة أكسيد الأم. خطوة 3.1 يستتبع تعديل الجهاز مع مجموعة أمين من APTES. خطوة 3.2 تتضمن تعديل مع بدون تهمةمجموعة وظيفية من غلوتارالدهيد. والخطوة 3.3 تتضمن الحمض النووي التحقيق التعديل.
        1. تسليم 10 ملي نا-PB (درجة الحموضة 7.0) حل لسطح SNW باستخدام ضخ حقنة (معدل التدفق: 5.0 مل / ساعة) للاتصال المباشر مع SNW.
        2. قياس تصرف في الوقت الحقيقي من الجهاز بينما تجتاح الخامس LG 0،80-1،30 V.
          1. أداء قياس تصرف باستخدام تقنية القفل في 27 في درجة حرارة الغرفة.
          2. تحويل الإشارات AC الحالية إلى إشارة الجهد المتردد باستخدام المضخم الحالي منخفضة الضوضاء.
          3. جمع بيانات عن تصرف (G) على زيادة V LG 0،80-1،30 الخامس (الفترة = 0.02 V).
        3. تحديد LG V المثلى (الأكثر حساسية الخامس LG) للجهاز 26.
          1. رسم منحنيات GV LG من الخطوة 4.1.2.1.2.3 للحصول على معادلة المنحنى.
          2. ديفferentiate المعادلة، وحساب القيم في كل نقطة من الخامس LG.
          3. تقسيم القيمة من الخطوة 4.1.2.1.3.2 التي كتبها G، وتحديد الخامس LG الأمثل وفقا لأكبر عدد.
      2. قياس تصرف في الوقت الحقيقي لمؤهلات درجة الحموضة في كل خطوة من تعديل السطح.
        1. أداء قياس تصرف باستخدام تقنية القفل في 27 في درجة حرارة الغرفة.
        2. تحويل إشارة AC الحالية إلى إشارات الجهد المتردد باستخدام المضخم الحالي منخفضة الضوضاء.
        3. تعيين V LG المثلى لكل خطوة من تعديل السطح (الخطوة 2.2: V LG = 1.02، خطوة 3.1: V LG = 0.98، خطوة 3.2: V LG = 0.98، وخطوة 3.3: V LG = 1.0).
        4. تقديم حل 10 ملي نا-PB مع قيم درجة الحموضة 3،0-9،0 إلى السطح SNW (معدل التدفق: 5.0 مل / ساعة)، وجمع البيانات عن تصرف في استنزاف الجهد من 0.01 V.
  2. قياس الخواص الكهربائية (منحنى I D -V BG) من الجهاز في 10 ملي نا-PB (7.0 درجة الحموضة) بعد كل خطوة من تعديل السطح (الخطوات 2.2، 3.1، 3.2، و 3.3.)
    ملاحظة: الخصائص الكهربائية للجهاز بعد أربعة تعديلات على سطح SNW تم قياس: في الخطوة 2.2، يتم تعديل pSNWFET معدلة تحتوي على طبقة أكسيد الأم. خطوة 3.1 تتضمن تعديل الجهاز مع مجموعة أمين من APTES. خطوة 3.2 تستلزم تعديل مع مجموعة وظيفية غير مشحونة من غلوتارالدهيد. والخطوة 3.3 تستلزم الحمض النووي التحقيق التعديل.
    1. تسليم 10 ملي حل لسطح SNW نا-PB (7.0 درجة الحموضة) (الخطوات 2.2، 3.1، 3.2 و 3.3) باستخدام ضخ حقنة (معدل التدفق: 5.0 مل / ساعة) للاتصال المباشر مع SNW.
    2. قياس أنا D من الجهاز (الخطوات 2.2، 3.1، 3.2 و 3.3) باستخدام محلل أشباه الموصلات التجاري والبرمجيات.
      1. تحديد وضع "nMOSFET".
      2. حدد "I D - V BG" وحدات.
        ملاحظة: أنا D هو استنزاف / مصدر التيار، والخامس BG هي الخلفي بوابة الجهد.
      3. تعيين ثابت الجهد التحيز (V D = 0.5 V)، في حين تجتاح بوابة المحتملة (V BG) من -1 إلى 3.0 V (الفترة = 0.2 V).
      4. انقر على أيقونة تشغيل الحصول I D - منحنيات الخامس BG.

5. الحمض النووي Biosensing

ملاحظة: في تجربة نموذجية، وأنا D - يتم تحديد الخامس ب G منحنى ثلاث مرات للتأكد من عدم وجود اختلاف آخر هو observed.

  1. تحديد خط الأساس
    1. تقديم حل ملي نا-PB 10 (7.0 درجة الحموضة) إلى الحمض النووي سطح SNW-يجمد التحقيق لمدة 10 دقيقة باستخدام مضخة الحقن (معدل التدفق: 5.0 مل / ساعة)، ثم احتضان SNW لمدة 30 دقيقة.
    2. قياس أنا D من الجهاز (كرر الخطوة 4.2.2).
  2. الاستشعار من الحمض النووي / تهجين الحمض النووي
    1. حمل 22:00 الهدف مكملة الحمض النووي على الحمض النووي يجمد التحقيق سطح SNW لمدة 10 دقيقة باستخدام مضخة الحقن (معدل التدفق: 5.0 مل / ساعة)، ثم احتضان SNW لمدة 30 دقيقة.
    2. تسليم 10 ملي نا-PB حل (7.0 درجة الحموضة) على سطح SNW لمدة 10 دقيقة باستخدام مضخة الحقن (معدل التدفق: 5.0 مل / ساعة) لغسل الحمض النووي الهدف غير منضم بعيدا.
    3. كرر الخطوة 4.2.2 لقياس أنا D من الجهاز.
  3. تأكيد إشارة من تهجين الحمض النووي / الحمض النووي.
    1. تحميل 1 نانومتر الانتعاش الحمض النووي على رانه يجمد التحقيق الحمض النووي سطح SNW لمدة 10 دقيقة باستخدام مضخة الحقن (معدل التدفق: 5.0 مل / ساعة)، ثم احتضان SNW لمدة 30 دقيقة.
    2. تسليم 10 ملي نا-PB حل (7.0 درجة الحموضة) على سطح SNW لمدة 10 دقيقة باستخدام مضخة الحقن (معدل التدفق: 5.0 مل / ساعة).
    3. كرر الخطوة 4.2.2 لقياس أنا D من الجهاز.
  4. سيطرة سلبية
    1. تحميل 100 PM الحمض النووي غير مكملة على الحمض النووي يجمد التحقيق سطح SNW لمدة 10 دقيقة باستخدام مضخة الحقن (معدل التدفق: 5.0 مل / ساعة)، ثم احتضان SNW لمدة 30 دقيقة.
    2. تسليم 10 ملي نا-PB حل (7.0 درجة الحموضة) على سطح SNW لمدة 10 دقيقة باستخدام مضخة الحقن (معدل التدفق: 5.0 مل / ساعة).
    3. كرر الخطوة 4.2.2 لقياس أنا D من الجهاز.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

وقد تم الإبلاغ عن SNWFETs مختلف لتكون بمثابة محولات الطاقة من أجهزة الاستشعار (الجدول 1). SNWFETs واحدة البلورية (sSNWFETs) وpSNWFETs تظهر الخصائص الكهربائية للمقارنة كما محولات الطاقة في المحاليل المائية، وتم الإبلاغ عن كل من لدينا العديد من التطبيقات biosensing. ميزة مفيدة للجهاز pSNWFET المستخدمة في هذه الدراسة هي في إجراء بسيط وتصنيع منخفضة التكلفة. ويوضح الشكل 1A الخطوات الرئيسية المشاركة في افتعال pSNWFET. وق...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

تسويق من أعلى إلى أسفل ونهج تلفيق من أسفل إلى أعلى لsSNWFETs يعتبر صعبا نظرا لتكلفته 32،33، SNW السيطرة على الموقف 34،35، وانخفاض إنتاجها على نطاق و36. على النقيض من ذلك، افتعال pSNWFETs بسيطة ومنخفضة التكلفة 37. من خلال نهج من أعلى إلى أسفل وجانب تقنية تشكيل جدار فاصل (الشكل 1)، وحجم SNW يمكن السيطرة عليها عن طريق ضبط مدة الحفر البلازما رد الفعل. إجراءات إعداد أسلاك من pSNWFET هو موضح في الشكل 1A يمكن أ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

تم دعم هذا البحث ماليا من قبل وزارة العلوم والتكنولوجيا ، تايوان (104-2514-S-009 -001 ، 104-2627-M-009-001 و 102-2311-B-009-004-MY3). نشكر المختبرات الوطنية لأجهزة النانو (NDL) على مساعدتها القيمة أثناء تصنيع الجهاز وتحليله.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
أسيتونإيكوAH-3102
(3-أمونوبروبيل) ثلاثي إيثوكسيسيلان (APTES) ، & ge ؛ 98٪Sigma-AldrichA3648خطر
الإيثانول ، اللامائي ، 99.5٪ECHO484000203108A-72EC
محلول الجلوتارالديهايد (GA) ، 50٪Sigma-AldrichG7651تجنب
سيانوبوروهيدريد الصوديوم الخفيف ، & ge ؛ 95.0٪ Fluka71435خطر وخفيف
فوسفات الصوديوم ثلاثي القاعدة دوديكاهيدرات ، & 98٪سيجما04277
حمض الفوسفوريك ، & ge ؛ 99.0٪فلوكا79622Deliquescent
Photoresist (iP3650)طوكيو Ohka Kogyo Co.، LTDTHMR-iP3650 HP
قليل النوكليوتيدات الاصطناعية ، HPLC منقىProtech Technology
Tris (hydroxymethyl) aminomethane (Tris) ، & ge ؛ 99.8٪USB75825
Keithley 2636 System SourceMeterKeithley
SR830 DSP قفل مكبر للصوتستانفورد أنظمة
SR570 مضخم التيار منخفض الضوضاءأنظمة أبحاث ستانفورد
Ni PXI ExpressNational Instruments
الأبحاث

المراجع

  1. Lin, C. H., et al. Surface composition and interactions of mobile charges with immobilized molecules on polycrystalline silicon nanowires. Sensor Actuat B-Chem 211. 211, 7-16 (2015).
  2. Patolsky, F., et al. Electrical detection of single viruses. P Natl Acad Sci USA. 101, 14017-14022 (2004).
  3. Wang, W. U., Chen, C., Lin, K. H., Fang, Y., Lieber, C. M. Label-free detection of small-molecule-protein interactions by using nanowire nanosensors. P Natl Acad Sci USA. 102, 3208-3212 (2005).
  4. Patolsky, F., et al. Detection, stimulation, and inhibition of neuronal signals with high-density nanowire transistor arrays. Science. 313, 1100-1104 (2006).
  5. Bi, X., et al. Development of electrochemical calcium sensors by using silicon nanowires modified with phosphotyrosine. Biosens Bioelectron. 23, 1442-1448 (2008).
  6. Lin, T. W., et al. Label-free detection of protein-protein interactions using a calmodulin-modified nanowire transistor. P Natl Acad Sci USA. 107, 1047-1052 (2010).
  7. Mishra, N. N., et al. Ultra-sensitive detection of bacterial toxin with silicon nanowire transistor. Lab on a chip. 8, 868-871 (2008).
  8. Lin, C. H., et al. Ultrasensitive detection of dopamine using a polysilicon nanowire field-effect transistor. Chem Commun. , 5749-5751 (2008).
  9. Hahm, J., Lieber, C. M. Direct ultrasensitive electrical detection of DNA and DNA sequence variations using nanowire nanosensors. Nano Lett. 4, 51-54 (2004).
  10. Lin, C. H., et al. Poly-silicon nanowire field-effect transistor for ultrasensitive and label-free detection of pathogenic avian influenza DNA. Biosens Bioelectron. 24, 3019-3024 (2009).
  11. Wu, C. C., et al. Label-free biosensing of a gene mutation using a silicon nanowire field-effect transistor. Biosens Bioelectron. 25, 820-825 (2009).
  12. Zhang, G. -J., et al. Silicon nanowire biosensor for highly sensitive and rapid detection of Dengue virus. Sensor Actuat B-Chem. 146, 138-144 (2010).
  13. Lu, N., et al. CMOS-compatible silicon nanowire field-effect transistors for ultrasensitive and label-free microRNAs sensing. Small. 10, 2022-2028 (2014).
  14. Zheng, G., Patolsky, F., Cui, Y., Wang, W. U., Lieber, C. M. Multiplexed electrical detection of cancer markers with nanowire sensor arrays. Nat Biotechnol. 23, 1294-1301 (2005).
  15. Choi, J. H., Kim, H., Choi, J. H., Choi, J. W., Oh, B. K. Signal enhancement of silicon nanowire-based biosensor for detection of matrix metalloproteinase-2 using DNA-Au nanoparticle complexes. ACS Appl Mater Interfaces. 5, 12023-12028 (2013).
  16. Lin, T. Y., et al. Improved silicon nanowire field-effect transistors for fast protein-protein interaction screening. Lab Chip. 13, 676-684 (2013).
  17. Chen, H. C., et al. A sensitive and selective magnetic graphene composite-modified polycrystalline-silicon nanowire field-effect transistor for bladder cancer diagnosis. Biosens Bioelectron. 66, 198-207 (2015).
  18. Lee, H. S., Kim, K. S., Kim, C. J., Hahn, S. K., Jo, M. H. Electrical detection of VEGFs for cancer diagnoses using anti-vascular endotherial growth factor aptamer-modified Si nanowire FETs. Biosens Bioelectron. 24, 1801-1805 (2009).
  19. Chua, J. H., Chee, R. E., Agarwal, A., Wong, S. M., Zhang, G. J. Label-free electrical detection of cardiac biomarker with complementary metal-oxide semiconductor-compatible silicon nanowire sensor arrays. Anal Chem. 81, 6266-6271 (2009).
  20. Lu, N., et al. Label-free and rapid electrical detection of hTSH with CMOS-compatible silicon nanowire transistor arrays. ACS Appl Mater Interfaces. 6, 20378-20384 (2014).
  21. Chen, H. C., et al. Magnetic-composite-modified polycrystalline silicon nanowire field-effect transistor for vascular endothelial growth factor detection and cancer diagnosis. Anal Chem. 86, 9443-9450 (2014).
  22. Zhang, Y. L., et al. Silicon Nanowire Biosensor for Highly Sensitive and Multiplexed Detection of Oral Squamous Cell Carcinoma Biomarkers in Saliva. Anal Sci. 31, 73-78 (2015).
  23. Lin, H. C., et al. A simple and low-cost method to fabricate TFTs with poly-Si nanowire channel. Ieee Electr Device L. 26, 643-645 (2005).
  24. Lin, H. C., Lee, M. H., Su, C. J., Shen, S. W. Fabrication and characterization of nanowire transistors with solid-phase crystallized poly-Si channels. Ieee T Electron Dev. 53, 2471-2477 (2006).
  25. Doering, R., Nishi, Y. Handbook of semiconductor manufacturing technology. , 2nd, CRC Press. (2008).
  26. Lu, M. P., Hsiao, C. Y., Lai, W. T., Yang, Y. S. Probing the sensitivity of nanowire-based biosensors using liquid-gating. Nanotechnology. 21 (425505), (2010).
  27. Gaspar, J., et al. Digital lock in amplifier: study, design and development with a digital signal processor. Microprocess Microsy. 28, 157-162 (2004).
  28. Vezenov, D. V., Noy, A., Rozsnyai, L. F., Lieber, C. M. Force titrations and ionization state sensitive imaging of functional groups in aqueous solutions by chemical force microscopy. J Am Chem Soc. 119, 2006-2015 (1997).
  29. Townsend, M. B., et al. Experimental evaluation of the FluChip diagnostic microarray for influenza virus surveillance. J Clin Microbiol. 44, 2863-2871 (2006).
  30. Wang, L. C., et al. Simultaneous detection and differentiation of Newcastle disease and avian influenza viruses using oligonucleotide microarrays. Vet Microbiol. 127, 217-226 (2008).
  31. Lin, C. -H., et al. Recovery Based Nanowire Field-Effect Transistor Detection of Pathogenic Avian Influenza DNA. Jpn J Appl Phys. 51 (02BL02), (2012).
  32. Lee, K. N., et al. Well controlled assembly of silicon nanowires by nanowire transfer method. Nanotechnology. 18 (445302), (2007).
  33. Li, Z., et al. Sequence-specific label-free DNA sensors based on silicon nanowires. Nano Lett. 4, 245-247 (2004).
  34. McAlpine, M. C., et al. High-performance nanowire electronics and photonics on glass and plastic substrates. Nano Lett. 3, 1531-1535 (2003).
  35. Cui, Y., Wei, Q., Park, H., Lieber, C. M. Nanowire nanosensors for highly sensitive and selective detection of biological and chemical species. Science. 293, 1289-1292 (2001).
  36. Patolsky, F., Zheng, G., Lieber, C. M. Nanowire-based biosensors. Anal Chem. 78, 4260-4269 (2006).
  37. Hsiao, C. Y., et al. Novel poly-silicon nanowire field effect transistor for biosensing application. Biosens Bioelectron. 24, 1223-1229 (2009).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

ترانزستور تأثير المجال بأسلاك السيليكون النانويةتحضير المستشعر الحيويتثبيت الحمض النووي DNAتعديل السطحمطيافية الضوء الإلكتروني للأشعة السينيةقياس الخواص الكهربائيةتحليل ملف pHالمعالجة بـ APTESالاقتران بالجلوتارالدهيدالاستشعار الحيوي للحمض النووي DNA
إعداد السيليكون أسلاك متناهية الصغر حقل التأثير الترانزستور لتطبيقات كيميائية وBiosensing
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.