Name: Preparación de silicio de nanocables de transistor de efecto de campo de químicos y biosensores Aplicaciones (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-04-21T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 25 s
Description: Aprende a preparar transistores de nanocables de silicio policristalino para biosensores de ADN de alta sensibilidad. Este método permite la inmovilización de sondas moleculares y la detección en tiempo real de ácidos nucleicos en diagnóstico clínico.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Esta investigación fue financiada por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (104-2514-S-009 -001, 104-2627-M-009-001 y 102-2311-B-009-004-MY3). Agradecemos a los Laboratorios Nacionales de Nano Dispositivos (NDL) por su valiosa asistencia durante la fabricación y el análisis de dispositivos.

1. La fabricación y conservación de los dispositivos pSNWFET <ol><li> la fabricación de dispositivos Nota: El pSNWFET se fabricó usando una técnica de pared lateral espaciador como se informó anteriormente 23,24. <ol><li> Preparar la capa de dieléctrico de la compuerta. <ol><li> Coronar un óxido de 100 nm de espesor térmico (SiO2) capa sobre un sustrato de Si mediante el uso de la (gas de proceso O2 y H2 a 980 ° C durante 4 h) proceso de oxidación húmeda 25. </li><li> Depositar un nitruro de 50 nm de espesor (Si 3 N 4) capa mediante el uso de deposición química de vapor a baja presión (LPCVD) de 25 a 980 ° C durante 4 horas. </li></ol></li><li> Depositar una capa de 100 nm de espesor ortosilicato de tetraetilo (TEOS) mediante el uso de LPCVD 25 a 780 ° C durante 4 horas. </li><li> Realizar la litografía normal, utilizando paso a paso I-línea para definir las estructuras de óxido ficticias. <ol><li> Cubra la superficie de la oblea con una capa de resina fotosensible 830 nm de espesor. </li><li> yonsert una fotomáscara patrón definido en el paso a paso I-line. </li><li> Procesar la exposición utilizando el paso a paso I-line (longitud de onda: 365 nm) a una fuerza de 1.980 J a temperatura ambiente. </li><li> Desarrollar la oblea dentro de un desarrollador durante 5 min. </li><li> Realizar el proceso de grabado isotrópico mediante el uso de un estándar de plasma de acoplamiento inductivo 25 grabador con gas de plasma HBr y Cl durante 1 min. </li></ol></li><li> Depositar una capa de 100 nm de grosor de silicio amorfo (a-Si α) mediante el uso de LPCVD 25. </li><li> Realizar una etapa de recocido a 600 ° C en N 2 ambiente durante 24 hr para transformar la α-Si en una estructura policristalina. </li><li> Implante iones de fósforo a través de fuente / drenaje (S / D) dopaje a baja energía (5E 15 cm -2) 25. </li><li> Realizar la litografía estándar con el paso a paso I-línea para eliminar la capa de poli-Si y formar el nanocable de polisilicio (PSNW) 25. Nota: Repita el paso 1.1.3 para implantar DOPhormigas en lugares distintos de las regiones S / D con la eliminación de poli-Si y formar los canales de la pared lateral de Si de una manera auto-alineados. </li><li> Realizar el proceso de pasivación (200-nm de espesor TEOS capa de óxido) mediante el uso de LPCVD a 780 ° C durante 5 horas 25. </li><li> Realizar la litografía estándar con el paso a paso I-line para exponer los canales de nanocables y almohadillas forma de prueba utilizando el proceso de grabado de dos pasos seco / húmedo. <ol><li> Repita el paso 1.1.3. </li><li> Realizar el proceso de grabado en húmedo (FHD: HF / H2O durante 1 min). </li></ol></li></ol></li><li> la preservación de la oblea <ol><li> Sellar la oblea en una bolsa de vacío y almacenarlo en un gabinete seco electrónico (humedad relativa &lt;40% a temperatura ambiente). </li></ol></li></ol> 2. Tratamiento previo del dispositivo de <ol><li> dispositivo de limpieza <ol><li> Enjuague el dispositivo con acetona pura. </li><li> Someter a ultrasonidos (46 kHz, 80 W) del dispositivo en acetona pura para 10 min. </li> &lt;li&gt; Someter a ultrasonidos (46 kHz, 80 W) del dispositivo en etanol puro (99,5%) durante 5 min. </li><li> Blow-secar la superficie del dispositivo con nitrógeno. </li></ol></li><li> El plasma de oxígeno <ol><li> Se trata el dispositivo con plasma de O2 a 18 W durante 30 segundos. </li></ol></li></ol> 3. La inmovilización de la sonda de ADN sobre la superficie del dispositivo <ol><li> Modificación grupo amina <ol><li> Sumerja el dispositivo en un trietoxisilano 2,0% (3-aminopropil) (APTES) solución / etanol durante 30 min. </li><li> Lavar el dispositivo con etanol tres veces, y luego se somete a ultrasonidos (46 kHz, 80 W) del dispositivo en etanol durante 10 min. </li><li> Calentar el dispositivo sobre una placa caliente a 120 ° C durante 10 minutos para crear grupos amina en SNWs. </li></ol></li><li> Modificación grupo aldehído <ol><li> Sumerja el dispositivo en 12,5% de glutaraldehído durante 1 hora a temperatura ambiente para crear grupos aldehído en la superficie. Evitar la exposición a la luz. </li><li> Lavar el ingenio dispositivoh tampón de 10 mM de fosfato de sodio (Na-PB; pH 7,0) tres veces, y luego secar con secar la superficie del dispositivo con nitrógeno. </li></ol></li><li> La inmovilización de sondas de ADN <ol><li> Sumerja el dispositivo en una solución que contiene sondas de ADN 1 mM durante la noche. </li><li> Sumerja el dispositivo en tampón Tris 10 mM (pH 8,0) con 4,0 mM NaBH 3 CN durante 30 min para bloquear los grupos aldehído sin reaccionar. </li><li> Lavar el dispositivo con Na-PB (pH 7,0) tres veces, y luego secar con secar la superficie del dispositivo con nitrógeno. </li></ol></li></ol> 4. Confirmación y Análisis de la modificación de la superficie de pSNWFET <ol><li> perfil de pH después de cada etapa de modificación de superficie <ol><li> Preparar 10 mM Na-PB en el pH 3,0-9,0. <ol><li> Preparar fosfato de sodio 10 mM tribásico dodecahidrato (Na 3 PO 4) en agua desionizada (pH 11,60). </li><li> Preparar 10 mM de ácido fosfórico (H 3 PO 4) en agua desionizada(PH 2,35). </li><li> Coloque el electrodo de pH en 500 ml de Na mM 3 PO 4 tampón 10, y se mezcla esta solución con diferentes volúmenes de mM H 3 PO 4 tampón 10 mientras se mide el valor de pH para obtener tampones con valores de pH de 3.0, 4.0, 5.0, 6.0 , 7.0, 8.0, y 9.0. </li></ol></li><li> medición de la conductancia de CA Nota: El circuito de medición incluye un pequeño generador de señal de CA y un Au microhilo que sirvió como el electrodo de puerta líquido. <ol><li> Determinar la tensión de puerta líquido óptima (V LG) para la medición de 26 en cada etapa de modificación (pasos 2.2, 3.1, 3.2, y 3.3). Nota: Las propiedades eléctricas del dispositivo después de cuatro modificaciones de la superficie en la SNW se midieron como se describe en esta sección. En la etapa 2.2, el pSNWFET no modificado que contiene la capa de óxido nativo se modifica; paso 3.1 conlleva la modificación del dispositivo con el grupo amina de APTES; 3.2 paso implica la modificación con el descargadasgrupo funcional de glutaraldehído; y el paso 3.3 implica la modificación de la sonda de ADN. <ol><li> para el contacto directo con el SNW: Entregar el 10 mM Na-PB (pH 7,0) solución a la superficie SNW mediante el uso de una bomba de jeringa (5,0 ml / hr caudal). </li><li> Medir la conductancia en tiempo real del dispositivo durante el barrido V LG 0,80-1,30 V. <ol><li> Realizar una medición de la conductancia mediante el uso de la técnica de lock-in 27 a temperatura ambiente. </li><li> Convertir las señales de corriente alterna en una señal de voltaje de corriente alterna mediante el uso de un preamplificador de bajo ruido actual. </li><li> Recopilar datos sobre la conductancia (G) al aumentar V LG 0,80-1,30 V (intervalo = 0,02 V). </li></ol></li><li> Determinar el LG V óptima (más sensible V LG) del dispositivo 26. <ol><li> Trazar las curvas GV LG desde el paso 4.1.2.1.2.3 para obtener la ecuación de la curva. </li><li> Differentiate la ecuación, y calcular los valores en cada punto de V LG. </li><li> Divida el valor del paso 4.1.2.1.3.2 por G, y determinar la óptima V LG de acuerdo con el número máximo. </li></ol></li></ol></li><li> Medir la conductancia en tiempo real del perfil de pH en cada etapa de la modificación de la superficie. <ol><li> Realizar una medición de la conductancia mediante el uso de la técnica de lock-in 27 a temperatura ambiente. </li><li> Convertir la señal de corriente de CA en señales de voltaje de corriente alterna mediante el uso de un preamplificador de bajo ruido actual. </li><li> Establecer el óptimo V LG para cada etapa de modificación de superficie (paso 2.2: V LG = 1.02, paso 3.1: V LG = 0.98, paso 3.2: V LG = 0,98, y paso 3.3: V LG = 1,0). </li><li> Entregar la solución 10 mM Na-PB con valores de pH 3,0 a 9,0 a la superficie SNW (velocidad de flujo: 5,0 ml / hr), Y recoger los datos de la conductancia a una tensión de drenaje de 0,01 V. </li></ol></li></ol></li></ol></li><li> Medición de las propiedades eléctricas (la curva I -V D BG) del dispositivo en 10 mM Na-PB (pH 7,0) después de cada etapa de modificación de superficie (pasos 2.2, 3.1, 3.2 y 3.3.) Nota: Las propiedades eléctricas del dispositivo después de cuatro modificaciones de la superficie en la SNW se midieron: en la etapa 2.2, el pSNWFET no modificado que contiene la capa de óxido nativo se modifica; paso 3.1 implica modificar el dispositivo con el grupo amina de APTES; paso 3.2 implica la modificación con el grupo funcional no cargado de glutaraldehído; y el paso 3.3 implica la modificación de la sonda de ADN. <ol><li> Entregar el mM Na-PB 10 (pH 7,0) solución a la superficie SNW (pasos 2.2, 3.1, 3.2 y 3.3) mediante el uso de una bomba de jeringa (velocidad de flujo: 5,0 ml / hr) para el contacto directo con el PN. </li><li> Medir la I D </em&gt; Del dispositivo (pasos 2.2, 3.1, 3.2, y 3.3) mediante el uso de un analizador de semiconductor comercial y software. <ol><li> Seleccione el modo &quot;nMOSFET&quot;. </li><li> Seleccione &quot;I D - V BG&quot; módulos. Nota: Me d es la corriente de drenaje / fuente, y V BG es el voltaje de la puerta trasera. </li><li> Establecer una tensión de polarización constante (V D = 0,5 V) durante el barrido de la puerta de potencial (V BG) desde -1 a la de 3,0 V (intervalo = 0,2 V). </li><li> Haga clic en el icono Ejecutar para obtener I D - Curvas V BG. </li></ol></li></ol></li></ol> 5. ADN biosensor Nota: En un experimento típico, el I D - V curva B G se determina tres veces para asegurarse de que ninguna otra variación es OBSErved. <ol><li> Determinación de la línea de base <ol><li> Entregar la solución 10 mM Na-PB (pH 7,0) a la superficie SNW sonda inmovilizada de ADN durante 10 min utilizando una bomba de jeringa (velocidad de flujo: 5,0 ml / hr), y luego se incuba la SNW para 30 min. </li><li> Medir la I D del dispositivo (repita el paso 4.2.2). </li></ol></li><li> La detección de ADN / hibridación de ADN <ol><li> Cargar 22:00 diana complementaria de ADN sobre la superficie SNW sonda inmovilizada de ADN durante 10 min utilizando una bomba de jeringa (velocidad de flujo: 5,0 ml / hr), y luego incubar el SNW para 30 min. </li><li> Entregar la solución 10 mM Na-PB (pH 7,0) sobre la superficie SNW de 10 min utilizando una bomba de jeringa (velocidad de flujo: 5,0 ml / hr) para lavar el ADN diana no unida distancia. </li><li> Repita el paso 4.2.2 para medir el I D del dispositivo. </li></ol></li><li> Vuelva a confirmar la señal de hibridación ADN / ADN. <ol><li> Carga 1 nM de ADN de recuperación en tél DNA sonda inmovilizada en la superficie SNW de 10 min utilizando una bomba de jeringa (velocidad de flujo: 5,0 ml / hr), y luego se incuba la SNW para 30 min. </li><li> Entregar la solución 10 mM Na-PB (pH 7,0) sobre la superficie SNW de 10 min utilizando una bomba de jeringa (velocidad de flujo: 5,0 ml / hr). </li><li> Repita el paso 4.2.2 para medir el I D del dispositivo. </li></ol></li><li> Control negativo <ol><li> Carga 100 pM de ADN no complementario sobre la superficie SNW sonda inmovilizada de ADN durante 10 min utilizando una bomba de jeringa (velocidad de flujo: 5,0 ml / hr), y luego incubar el SNW para 30 min. </li><li> Entregar la solución 10 mM Na-PB (pH 7,0) sobre la superficie SNW de 10 min utilizando una bomba de jeringa (velocidad de flujo: 5,0 ml / hr). </li><li> Repita el paso 4.2.2 para medir el I D del dispositivo. </li></ol></li></ol>

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

Los autores no tienen nada que revelar.

La comercialización de la de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba fabricación enfoques para sSNWFETs se considera difícil debido a su coste de 32,33, 34,35 SNW control de posición, y su baja escala de producción 36. Por el contrario, la fabricación de pSNWFETs es simple y de bajo costo 37. A través de la aproximación de arriba hacia abajo y la combinación con la técnica de formación de pared lateral espaciador (Figura 1), el tamaño de la SNW se puede con...

Silicio de nanocables transistores de efecto de campo (SNWFETs) tienen las ventajas de ultra-alta sensibilidad y respuestas eléctricas directos a la variación de carga del medio ambiente. En SNWFETs de tipo n, por ejemplo, cuando una molécula negativamente (o positivamente) cargado se acerca al nanocable de silicio (SNW), los portadores en el SNW se agotan (o se acumulan). En consecuencia, la conductividad de la SNWFET disminuye (o aumenta) 1. Por lo tanto, cualquier molécula cargada cerca de la superficie del dispositivo de SNW SNWFET puede ser detectado. biomoléculas vitales incluyendo enzimas, proteínas, nucleótidos, y muchas moléculas en la superficie celular son los portadores de carga y pueden ser monitorizados utilizando SNWFETs. Con las modificaciones adecuadas, en particular la inmovilización de una sonda biomolecular en la PN, un SNWFET puede ser convertido en un biosensor libre de etiquetas. Vigilancia a través de biomarcadores es fundamental para el diagnóstico de enfermedades. Como se muestra en la Tabla 1, varios estudios han utilizado NWFEBiosensores basados-T para etiqueta libre, ultra-alta sensibilidad, y la detección en tiempo real de diversos objetivos biológicos, incluyendo un solo virus 2, trifosfato de adenosina y quinasa de unión 3, señales neuronales 4, iones metálicos 5,6, toxinas bacterianas 7, 8 de la dopamina, 9-11 de ADN, ARN 12,13, enzimas y biomarcadores de cáncer de 14-19, hormonas humanas, 20 y citoquinas 21,22. Estos estudios han demostrado que los biosensores basados ​​en NWFET representan una potente plataforma de detección para una amplia gama de especies biológicas y químicas en una solución. En los biosensores basados ​​en SNWFET, la sonda inmovilizada sobre la superficie SNW del dispositivo reconoce un biotarget específico. Inmovilizar un biosonda por lo general implica una serie de pasos, y es fundamental que cada paso se lleva a cabo adecuadamente para garantizar el correcto funcionamiento del biosensor. Varias técnicas se han desarrollado para el análisis de los scomposición urface, incluyendo espectroscopía de rayos X de fotoelectrones (XPS), elipsometría, la medición del ángulo de contacto, microscopía de fuerza atómica (AFM), y microscopía electrónica de barrido (SEM). Métodos tales como AFM y SEM proporcionan una evidencia directa de inmovilización biosonda en el dispositivo de nanocables, mientras que los métodos tales como XPS, elipsometría, y la medición del ángulo de contacto dependen de experimentos paralelos realizados en otros materiales similares. En este informe, se describe la confirmación de cada etapa de modificación mediante el uso de dos métodos independientes. XPS se utiliza para examinar las concentraciones de átomos específicos sobre obleas de polisilicio, y las variaciones en las propiedades eléctricas del dispositivo se mide directamente para confirmar la variación de carga en la superficie SNW. Empleamos los biosensores de ADN mediante el uso de SNWFETs policristalinas (pSNWFETs) como un ejemplo para ilustrar este protocolo. La inmovilización de una sonda de ADN en la superficie SNW consta de tres pasos: modificación del grupo amino en la superficie hidroxilo nativo de la PN, colmodificación del grupo dehído, y 5&#39;-aminomodified inmovilización de la sonda de ADN. En cada etapa de modificación, el dispositivo puede detectar directamente la variación de la carga del grupo funcional inmovilizado en la superficie SNW, debido a que las cargas de superficie provocan cambios potenciales interfaciales locales sobre el dieléctrico de la compuerta que alteran la corriente de canal y la conductancia 1. Cargos que rodea la superficie SNW puede modular eléctricamente las propiedades eléctricas del dispositivo pSNWFET; Por lo tanto, las propiedades superficiales de la SNW juegan un papel crucial en la determinación de las características eléctricas de los dispositivos pSNWFET. En los procedimientos descritos, la inmovilización de un biosonda en la superficie SNW se puede determinar directamente y se confirmó mediante la medición eléctrica, y el dispositivo se prepara para aplicaciones de biosensores.

<table><tbody><tr><td>Acetona</td><td>ECHO</td><td>AH-3102</td><td></td></tr><tr><td>(3-Amonopropil)trietoxisilano (APTES), &ge; 98%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A3648</td><td>Peligro</td></tr><tr><td>Etanol, anhidro, 99.5%</td><td>ECHO</td><td>484000203108A-72EC</td><td></td></tr><tr><td>Solución de glutaraldehído (GA), 50%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G7651</td><td>Evite la luz</td></tr><tr><td>Cianoborohidruro de sodio, &ge; 95.0%&nbsp;</td><td>Fluka</td><td>71435</td><td>Peligro y delicuescente</td></tr><tr><td>Fosfato sódico tribásico dodecahidratado, &ge; 98%</td><td>Sigma</td><td>04277</td><td></td></tr><tr><td>Ácido fosfórico, &ge; 99.0%</td><td>Fluka</td><td>79622</td><td>Fotorresistencia delicuescente</td></tr><tr><td>(iP3650)</td><td>Tokyo Ohka Kogyo Co., LTD</td><td>THMR-iP3650 HP</td><td></td></tr><tr><td>Oligonucleótidos sintéticos, purificado por HPLC</td><td>Tecnología</td><td></td><td></td>Protech</tr><tr><td>Tris (hidroximetil) aminometano (Tris), &ge; 99.8%</td><td>USB</td><td>75825</td><td></td></tr><tr><td>Keithley 2636 Sistema SourceMeter</td><td>Keithley</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SR830 DSP Lock-In Amplificador Stanford</td><td>Research Systems</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SR570 Preamplificador de corriente de bajo ruido</td><td>Stanford Research Systems</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ni PXI Express</td><td>National Instruments</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

preparación de silicio de nanocables de transistor de efecto de campo de químicos y biosensores aplicaciones

Preparation of Silicon Nanowire Field-effect Transistor for Chemical and Biosensing Applications

La vigilancia mediante biomarcadores es fundamental para la detección temprana, la intervención rápida y la reducción de la incidencia de enfermedades. En este estudio, describimos la preparación de transistores de efecto de campo de nanocables de silicio policristalino (pSNWFETs) que sirven como dispositivos de biodetección para la detección de biomarcadores. Se presenta un protocolo para la detección química y biomolecular mediante el uso de pSNWFETs. Se demostró que el dispositivo pSNWFET es un transductor prometedor para aplicaciones de biodetección en tiempo real, sin etiquetas y de ultra alta sensibilidad. La conductividad del canal de fuente/drenaje de un pSNWFET es sensible a los cambios en el entorno alrededor de su superficie de nanocables de silicio (SNW). Así, al inmovilizar las sondas en la superficie del SNW, el pSNWFET puede utilizarse para detectar diversos bioobjetivos que van desde moléculas pequeñas (dopamina) hasta macromoléculas (ADN y proteínas). La inmovilización de una biosonda en la superficie SNW, que es un procedimiento de varios pasos, es vital para determinar la especificidad del biosensor. Es esencial que cada paso del procedimiento de inmovilización se realice correctamente. Verificamos las modificaciones de la superficie observando directamente el cambio en las propiedades eléctricas del pSNWFET después de cada paso de modificación. Además, se utilizó la espectroscopia de fotoelectrones de rayos X para examinar la composición de la superficie después de cada modificación. Finalmente, demostramos la detección de ADN en el pSNWFET. Este protocolo proporciona procedimientos paso a paso para verificar la inmovilización de la biosonda y la posterior aplicación de biodetección de ADN.

Varios SNWFETs se han reportado para servir como transductores de biosensores (Tabla 1). SNWFETs Single-cristalinos (sSNWFETs) y pSNWFETs muestran propiedades eléctricas comparables como transductores en soluciones acuosas, y ambos se han notificado a tener muchas aplicaciones de biosensores. Una característica ventajosa del dispositivo pSNWFET utilizado en este estudio es su sencilla fabricación y bajo costo procedimiento. La Figura 1a muestra los pasos...

Describimos los pasos clave para la biodetección mediante el uso de transistores de efecto de campo de nanocables de polisilicio, incluida la preparación del dispositivo y la inmovilización y confirmación de una sonda molecular de ADN en la superficie del nanocable, así como las condiciones para la detección de ADN.

Preparación de silicio de nanocables de transistor de efecto de campo de químicos y biosensores Aplicaciones

Surveillance using biomarkers is critical for the early detection, rapid intervention, and reduction in the incidence of diseases. In this study, we ...

El objetivo general de este protocolo es verificar la inmovilización del bioprobador y la posterior detección de ADN mediante transistores de efecto de campo de nanocables de polisilicio. Este método puede ayudar a responder preguntas importantes en el campo de la detección bioeléctrica, como la inmovilización de bioprobadores y la detección de ácidos nucleicos. Nuestro dispositivo de biosensado es un transistor prometedor para aplicaciones de detección biológica en tiempo real, sin necesidad de mano de obra y con alta sensibilidad.Las implicaciones de estos biosensores se extienden hacia el diagnóstico clínico de enfermedades infecciosas emergentes, ya que pueden detectar de manera rápida, sensible y precisa el bio-objetivo específico. Aunque este método puede aportar información sobre la detección de ácidos nucleicos, también puede aplicarse a la detección de otras moléculas, como citocinas, hormonas, proteínas y virus. En general, las personas nuevas en este método tendrán dificultades porque requiere colaboración interdisciplinaria entre los campos de la biología y la ingeniería eléctrica.La preparación del transistor de efecto de campo de nanocables de silicio policristalino está descrita en el protocolo escrito. El dispositivo se forma a partir de una oblea de seis pulgadas. Los nanocables de silicio en el dispositivo tienen aproximadamente 100 nanómetros de ancho y 1,6 micrones de largo.Para pretratar el dispositivo, primero retírelo del almacenamiento en un armario electrónicamente seco y abra la bolsa al vacío sellada que lo contiene. Limpie el biosensor en un sonicador cargado con acetona pura durante 10 minutos. Luego, cambie el baño a etanol puro y repita la sonicación durante otros cinco minutos.Después de este segundo baño, utilice una corriente de gas nitrógeno para secar el dispositivo. A continuación, trate el dispositivo con plasma de oxígeno a 18 vatios durante 30 segundos. Ahora realice mediciones de conductancia de corriente alterna y mida las propiedades eléctricas de la corriente de drenaje en el dispositivo, como se explica en la siguiente sección.Luego, proceda con la inmovilización de ADN sobre la superficie del dispositivo mientras realiza mediciones adicionales, tanto de conductancia de corriente alterna como de corriente de drenaje, tras cada modificación. Primero, prepárese para el perfilado de pH. Prepare 10 milimolares de fosfato de sodio tribásico dodecahidrato en agua desionizada, que tiene un pH de 11,6.Luego, prepare una solución de ácido fosfórico 10 milimolar en agua desionizada, que tiene un pH de 2,35. Ahora prepare siete soluciones tampón 10 milimolares con valores de pH que van desde tres hasta nueve mezclando las dos soluciones stock. Con las soluciones de prueba y el canal microfluídico preparados, mida la conductancia en tiempo real utilizando una técnica de detección síncrona.Coloque dos sondas de aguja en cada uno de los contactos de fuente y drenaje. Convierta la señal de corriente de corriente alterna en una señal de voltaje de corriente alterna utilizando un preamplificador de corriente de bajo ruido. Luego, establezca el voltaje óptimo de la compuerta líquida y proceda a aplicar cada solución tampón mientras mide la conductancia a un voltaje de drenaje de 10 milivoltios.A continuación, mida la corriente de drenaje con tampón neutro. Pase tampón de pH 7 sobre el dispositivo mediante una bomba de jeringa a cinco mililitros por hora. Luego, utilizando un software comercial de análisis de semiconductores, mida la corriente de drenaje en modo N MOSFET.Establezca el voltaje de polarización en 0,5 voltios y varíe el potencial de la compuerta desde menos uno hasta tres voltios en intervalos de 0,2 voltios. Ahora realice la prueba y obtenga los datos. Comience sumergiendo el biosensor en APTES al 2 % en etanol durante 30 minutos para unir covalentemente la superficie del nanocable.Luego, lave el biosensor tres veces durante 30 segundos con etanol y, a continuación, límpielo en un sonicador cargado con etanol. Ahora, para crear grupos amina en los nanocables de silicio, coloque el biosensor sobre una superficie de 120 grados Celsius durante 10 minutos. Tras el paso de calentamiento, realice mediciones en el dispositivo según se describe en la sección anterior.A continuación, para crear grupos aldehído en los nanocables de silicio, sumerja el dispositivo en glutaraldehído al 12,5 % en tampón de fosfato de sodio 10 milimolar pH 7 durante una hora a temperatura ambiente. Evite la exposición a la luz durante este paso. Tras el tratamiento con glutaraldehído, lave el dispositivo con tampón de fosfato de sodio 10 milimolar tres veces, durante 30 segundos por cada lavado.Luego seque el biosensor con nitrógeno puro y realice mediciones para confirmar la modificación superficial. El siguiente paso consiste en incubar el biosensor en una solución de sonda de un micromolar durante toda la noche para aplicar así la sonda de ADN. Al día siguiente, bloquee los grupos aldehído no reaccionados sumergiendo el dispositivo en Tris 10 milimolar con cuatro milimolar de cianoborohidruro de sodio durante media hora.Luego, lave el dispositivo con tampón de fosfato de sodio 10 milimolar a pH 7 tres veces, seguido de secado con chorro de nitrógeno gaseoso, como antes. A continuación, tome un conjunto final de mediciones para confirmar la modificación de la superficie antes de proceder a utilizarlo como biosensor. Comience tomando una medición de referencia.Fluya tampón de fosfato sódico neutro a pH durante 10 minutos a través del dispositivo. Durante este procedimiento, la velocidad de flujo de la solución es siempre de cinco mililitros por hora. Luego espere 30 minutos, fluya nuevamente tampón neutro a pH sobre el biosensor durante 10 minutos y mida la corriente del dispositivo.A continuación, cargue 10 picomoles de ADN, complementario a la sonda, sobre la superficie de nanocables de silicio haciendo fluir la solución sobre el dispositivo durante 10 minutos. Luego, incube el biosensor durante 30 minutos. Como control negativo, aplique 100 picomoles de ADN no complementario al dispositivo.Después de la incubación, haga fluir un tampón de pH neutro sobre el biosensor durante 10 minutos para eliminar el ADN diana no unido. Tras este paso, mida la corriente del dispositivo como antes. A continuación, agregue una nanomolar de ADN de recuperación sobre la superficie de nanohilos de silicio inmovilizada con sonda de ADN durante 10 minutos.A continuación, incubar el biosensor durante 30 minutos, como antes. Finalmente, hacer pasar tampón de pH neutro por el dispositivo durante otros 10 minutos, y luego tomar mediciones de corriente una vez más. Una sonda de ADN se inmovilizó sobre la superficie de óxido de silicio y cada paso de modificación se confirmó mediante espectroscopía de fotoelectrones de rayos X.Para el pSNWFET sin modificar que contiene la capa de óxido nativo en la superficie del nanocable de silicio, los grupos hidroxilo se ionizaron para formar grupos cargados con valores crecientes de pH. Es probable que la conductancia haya variado a diferentes pH. El desplazamiento en las propiedades eléctricas del dispositivo tras las diferentes modificaciones confirma el cambio en la superficie del cable.En tales experimentos, se utilizó la curva corriente-voltaje del dispositivo sin modificar como línea base. Después de que el dispositivo se sumergió en APTES, la curva corriente-voltaje del dispositivo se desplazó hacia la izquierda debido a la carga positiva en la superficie del alambre. Después de conjugar glutaraldehído al dispositivo modificado con APTES, la curva corriente-voltaje regresó hacia la derecha debido a la formación de enlaces MI neutros.Finalmente, se introdujo una sonda de ADN modificada en el extremo cinco prima con amina para unirse al dispositivo modificado con glutaraldehído APTES. La estructura principal del ADN provocó un desplazamiento de la curva de corriente-voltaje hacia la extrema derecha. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo confirmar la inmovilización del bioprobe y la aplicación de detección de ADN en transistores de efecto de campo de nanocables de polisilicon.Una vez dominada, esta técnica de preparación para la detección de ácidos nucleicos puede realizarse en menos de una hora, si se lleva a cabo correctamente, y puede hacerse con anticipación. La biosensación final toma menos de 10 minutos. Al intentar este procedimiento, es importante recordar analizar las propiedades eléctricas del dispositivo en cada paso de la modificación del bioprobe.Esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de los sensores basados en semiconductores lograran aplicaciones más amplias en biosensado. Tras seguir estos procedimientos, se pueden realizar otros métodos, como la inmovilización de la sonda del biomarcador de cáncer, con el fin de responder preguntas adicionales en áreas como el diagnóstico clínico del cáncer.

preparation-silicon-nanowire-field-effect-transistor-for-chemical

Research

Investigación

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingeniería

Se describe la fabricación de dispositivos y un protocolo de medición para biosensores de alta frecuencia basados ​​en nanotubos de carbono. La técnica de detección de alta frecuencia mitiga el efecto de apantallamiento iónica fundamental (de Debye) y permite nanotubo biosensor para ser operado en soluciones de elevada fuerza iónica donde biosensores electrónicos convencionales fallan. Nuestra tecnología ofrece una plataforma única para los puntos de atención (PDA) biosensores electrónicos que...

La fabricación de nanotubos de carbono de alta frecuencia Nanoelectrónica biosensor para la detección in High Solutions fuerza iónica

Se proporciona un procedimiento detallado para el dopaje superficial de las interfaces de silicio. El dopaje superficial ultra superficial se demuestra mediante el uso de monocapas que contienen fósforo y un proceso de recocido rápido. El método se puede utilizar para el dopaje de superficies de áreas macroscópicas, así como de nanoestructuras.

Dopaje por contacto monocapa de superficies de silicio y nanohilos utilizando compuestos organofosforados

Se introduce un biosensor óptico libre de marca para la detección de bacterias rápidos. El biosensor se basa en una Si poroso nanoestructurado, que está diseñado para capturar directamente las células de las bacterias diana sobre su superficie. Utilizamos anticuerpos monoclonales, inmovilizados sobre el transductor porosa, como las sondas de captura. Nuestros estudios demuestran la aplicabilidad de estos biosensores para la detección de concentraciones bacterianas bajas dentro de minutos sin...

Detección óptica de E. coli Bacterias por mesoporosos Silicon Biosensores

Se presenta un método para el crecimiento de nanotubos de carbono alineados verticalmente a baja temperatura y la posterior fabricación de estructuras de prueba eléctricas de interconexión vertical utilizando la fabricación de semiconductores.

Fabricación de Baja Temperatura de nanotubos de carbono Interconexiones verticales Compatible con la tecnología de semiconductores

En este papel, flujo dielectroforesis asistida se demuestran para el automontaje de dispositivos nanocable. La fabricación de un transistor de efecto de campo de nanocable de silicio se muestra como un ejemplo.

Asistida por flujo dielectroforesis: Un método de bajo costo para la fabricación de dispositivos de nanocable procesables en solución de alto rendimiento

Aquí, presentamos un protocolo para controlar el número de portador en sólidos mediante el electrolito.

Campo eléctrico Control de Estados electrónicos en WS2 nanodispositivos de electrolito que bloquean

Se presenta un detallado método para fabricar un deformable lateral NIPIN fototransistor arreglo de discos para sensores de imagen curvada. La matriz de fototransistor con una forma de malla abierta, que está compuesto por islas de silicio fino y elásticos interconectores metálicos, proporciona flexibilidad y elasticidad. El analizador de parámetro caracteriza la propiedad eléctrica del fototransistor fabricado.

Fabricación del Sensor de imagen Flexible basado en Lateral NIPIN fototransistores

El artículo pretende introducir un procedimiento de fabricación estándar y fiable para el desarrollo de futura nanoelectrónica dimensional bajo.

Un método estándar y fiable para la fabricación nanoelectrónica bidimensional

Este protocolo describe el uso de nanohilos de silicio para la biomodulación óptica intracelular de la célula en un método simple y fácil de realizar. La técnica es altamente adaptable a diversos tipos de células y se puede utilizar para aplicaciones in vitro e in vivo.

Nanohilos de silicio y estimulación óptica para investigaciones de acoplamiento eléctrico intra e intercelular

El presente protocolo demuestra el desarrollo del biosensor de transistor de efecto de campo de grafeno activado por electrolitos (EGGFET) y su aplicación en la detección de biomarcadores de inmunoglobulina G (IgG).

Desarrollo y funcionalización del transistor de efecto de campo de grafeno activado por electrolitos para la detección de biomarcadores

Este protocolo describe la fabricación de un transistor de efecto de campo sensible a iones (ISFET) basado en óxido de indio y estaño (ITO) de una pieza, que se puede construir como un sensor FET activado por solución (por ejemplo, sensor de pH) utilizando un proceso corto y simple (aproximadamente medio día). Este ITO-ISFET de una sola pieza también se puede aplicar a la biodetección.

Fabricación de un transistor de una pieza basado en óxido de indio y estaño activado por solución que permite una biodetección sensible

Aprende a preparar transistores de nanocables de silicio policristalino para biosensores de ADN de alta sensibilidad. Este método permite la inmovilización de sondas moleculares y la detección en tiempo real de ácidos nucleicos en diagnóstico clínico.

Preparación de silicio de nanocables de transistor de efecto de campo de químicos y biosensores Aplicaciones

Explorar más videos