הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

הכנת טרנזיסטור הסיליקון Nanowire שדה ותוצאה עבור יישומים כימיים biosensing

10.4K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/53660

⸱

21 באפריל 2016

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

במאמר זה

סיכום

אנו מתארים שלבים מרכזיים לחישה ביולוגית על ידי שימוש בטרנזיסטורי אפקט שדה של ננו-חוטי פוליסיליקון, כולל הכנת המכשיר וקיבוע ואישור של בדיקה מולקולרית של DNA על פני הננו-חוטים, כמו גם תנאים לחישת DNA.

תקציר

מעקב באמצעות סמנים ביולוגיים הוא קריטי לגילוי מוקדם, התערבות מהירה והפחתת שכיחות המחלות. במחקר זה, אנו מתארים את ההכנה של טרנזיסטורי אפקט שדה ננו-חוטי סיליקון פולי-גבישי (pSNWFETs) המשמשים כהתקני חישה ביולוגית לזיהוי סמנים ביולוגיים. מוצג פרוטוקול לחישה כימית וביו-מולקולרית באמצעות pSNWFETs. התקן ה-pSNWFET הוכח כמתמר מבטיח עבור יישומי חישה ביולוגית בזמן-אמת, נטולי תוויות ורגישות אולטרה-גבוהה. מוליכות תעלת המקור/ניקוז של pSNWFET רגישה לשינויים בסביבה סביב פני השטח של ננו-חוטי סיליקון (SNW) שלו. לפיכך, על ידי קיבוע בדיקות על פני ה- SNW, ניתן להשתמש ב- pSNWFET לאיתור מטרות ביולוגיות שונות החל ממולקולות קטנות (דופמין) ועד מקרומולקולות (DNA וחלבונים). קיבוע בדיקה ביולוגית על משטח ה-SNW, שהוא הליך רב-שלבי, חיוני לקביעת הספציפיות של החיישן הביולוגי. חיוני שכל שלב בהליך הקיבוע יבוצע כהלכה. אימתנו שינויים במשטח על ידי התבוננות ישירה בשינוי בתכונות החשמליות של ה-pSNWFET לאחר כל שלב שינוי. בנוסף, נעשה שימוש בספקטרוסקופיה פוטו-אלקטרונית של קרני רנטגן כדי לבחון את הרכב פני השטח לאחר כל שינוי. לבסוף, הדגמנו חישת DNA על ה-pSNWFET. פרוטוקול זה מספק נהלים שלב אחר שלב לאימות אימוביליזציה של ביו-בדיקה ויישום ביו-חישה של DNA לאחר מכן.

מבוא

אפקט שדה, טרנזיסטורים nanowire הסיליקון (SNWFETs) יש את היתרונות של רגישות גבוהה במיוחד ותגובות חשמליות ישירות וריאצית תשלום סביבה. בשנת SNWFETs מסוג n למשל, כאשר מולקולה טעונה שלילי (או חיובי) מתקרבת nanowire סיליקון (SNW), נושא את SNW מתרוקנים (או לצבור). כתוצאה מכך, המוליכות של SNWFET יורדות (או עליות) 1. לכן, כל מולקולה טעונה קרוב לפני השטח SNW של המכשיר SNWFET ניתן לאתר. ביומולקולות ויטל כוללים אנזימים, חלבונים, נוקלאוטידים, ומולקולות רבות על פני התא הם נושאי מטען וניתן לנטר באמצעות SNWFETs. עם שינויים מתאימים, במיוחד משתק בדיקה וביומולקולרית על SNW, SNWFET ניתן התפתח biosensor ללא תווית.

מעקב באמצעות סמנים ביולוגיים הוא קריטי לאבחון מחלות. כפי שניתן לראות בטבלה 1, מספר מחקרים השתמשו NWFET מבוסס חיישנים ביולוגיים עבור ללא תווית, אולטרה-רגישות גבוהה, וזיהוי בזמן האמת של מטרות ביולוגיות שונות, לרבות יחיד וירוס 2, אדנוזין אדנוזין ו קינאז מחייב 3, אותות עצביים 4, יוני מתכת 5,6, רעלנים חיידקיים 7, דופמין 8, DNA 9-11, RNA 12,13, האנזים סמנים לסרטן 14-19, הורמונים אדם 20, וציטוקינים 21,22. מחקרים אלו הוכיחו כי biosensors המבוסס NWFET מייצג פלטפורמת זיהוי חזקה עבור מגוון רחב של מינים ביולוגיים וכימיים בתמיסה.

בשנת biosensors המבוסס SNWFET, החללית משותקת על פני שטח SNW של המכשיר מזהה biotarget ספציפי. משתקות bioprobe בדרך כלל שורה של צעדים, וזה קריטי, כי כל צעד מתבצע כראוי, כדי להבטיח את התפקוד התקין של biosensor. טכניקות שונות פותחו לניתוח sהרכב urface, כולל ספקטרוסקופיה photoelectron רנטגן (XPS), ellipsometry, מדידת זווית המגע, מיקרוסקופ כוח אטומי (AFM), וכן במיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM). שיטות כגון AFM ו SEM לספק עדות ישירה של חוסר תנועת bioprobe במכשיר nanowire, ואילו שיטות כגון XPS, ellipsometry, ומדידת זווית מגע תלויות ניסויים מקבילים שבוצעו על חומרים דומים אחרים. בדו"ח זה, אנו מתארים את אישור כל שלב שינוי באמצעות שתי שיטות עצמאיות. XPS משמש כדי לבחון את הריכוזים של אטומים ספציפיים על פרוסות פוליסיליקון, ופערי התכונות החשמליות של המכשיר נמדדים ישירות כדי לאשר את וריאצית תשלום על פני שטח SNW. אנו מעסיקים biosensing DNA באמצעות SNWFETs גבישי (pSNWFETs) כדוגמה כדי להמחיש בפרוטוקול זה. משתקות בדיקת DNA על פני שטח SNW כרוך בשלושה שלבים: שינוי קבוצה אמינית על פני שטח הידרוקסיל יליד SNW, אלשינוי בקבוצה dehyde, וקיבוע בדיקת DNA 5'-aminomodified. בכל שלב שינוי, המכשיר יכול לזהות הווריאציה ישירות תחת השגחתו של הקבוצה הפונקציונלית משותק על פני שטח SNW, כי האשמות המשטח לגרום מקומיים שינויים פוטנציאליים interfacial מעל השער דיאלקטרי המשנים את הנוכחי ערוץ מוליכות 1. חיובים סביב משטח SNW יכול חשמלי לווסת את התכונות החשמליות של מכשיר pSNWFET; אם כן, מאפייני השטח של SNW לשחק תפקיד מכריע בקביעת המאפיינים החשמליים של מכשירי pSNWFET. בנהלים שדווחו, חוסר התנועה של bioprobe על פני שטח SNW ניתן לקבוע ישירות ואשר באמצעות מדידה חשמלית, וההתקן מוכן יישומי biosensing.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

ייצור 1. שימור התקני pSNWFET

  1. ייצור מכשיר
    הערה: pSNWFET היה מפוברק בטכניקה spacer דפנות כפי שדווח בעבר 23,24.
    1. מכינים את שכבת דיאלקטרי השער.
      1. כיסוי או תחמוצת תרמית 100 ננומטר בעובי (SiO 2) שכב על מצע Si באמצעות 25 תהליך החמצון הרטוב (O 2 ו- H 2 גז התהליך ב 980 מעלות צלזיוס למשך 4 שעות).
      2. להפקיד ניטריד 50 ננומטר בעובי (Si 3 N 4) שכבת באמצעות שיקוע כימי בלחץ נמוך (LPCVD) 25 ב 980 מעלות צלזיוס למשך 4 שעות.
    2. להפקיד orthosilicate tetraethyl 100 ננומטר בעובי (TEOS) שכבה באמצעות 25 LPCVD ב 780 מעלות צלזיוס למשך 4 שעות.
    3. בצע ליתוגרפיה רגיל באמצעות צעד שאני אונליין להגדיר מבני דמה תחמוצת.
      1. מעיל פני השטח רקיק עם שכבת photoresist 830 ננומטר בעובי.
      2. אניnsert photomask מוגדר דפוס לתוך הצעד שאני אונליין.
      3. לעבד את החשיפה באמצעות צעד אונליין לי (אורך גל: 365 ננומטר) בעוצמה של 1,980 J בטמפרטורת החדר.
      4. פיתוח רקיק בתוך מפתח למשך 5 דקות.
      5. בצע את תהליך תחריט איזוטרופיים באמצעות תקן אינדוקטיבי מצמידים חרט פלזמה 25 עם גז פלזמה HBr ו- Cl דקות 1.
    4. להפקיד סיליקון אמורפי 100 ננומטר בעובי השכבה (α-סי) באמצעות 25 LPCVD.
    5. בצע צעד חישול ב 600 מעלות צלזיוס הסביבה N 2 למשך 24 שעות כדי להפוך את α-Si לתוך מבנה גבישי.
    6. יוני זרחן שתל דרך המקור / ניקוז (S / D) סימום ב אנרגיה נמוכה (5E 15 סנטימטרים -2) 25.
    7. בצע ליתוגרפיה רגיל באמצעות צעד אונליין לי להסיר את שכבת פולי-סי ויוצרים את nanowire פוליסיליקון (pSNW) 25.
      הערה: חזור על שלב 1.1.3 להשתיל DOPנמלים במקומות אחרים מאשר אזורי S / D עם הסרת פולי-סי ויוצר את ערוצי הדפנות Si באופן עצמי מזדהה.
    8. בצע את תהליך פסיבציה (200 ננומטר בעובי שכבת תחמוצת TEOS) באמצעות LPCVD ב 780 מעלות צלזיוס למשך 5 שעות 25.
    9. בצע ליתוגרפיה רגיל באמצעות צעד אונליין לי לחשוף את ערוצי nanowire, והרפידות מבחן הטופס באמצעות תהליך תחריט שני שלבים יבש / רטוב.
      1. חזור על שלב 1.1.3.
      2. בצע את תהליך התחריט הרטוב (DHF: HF / H 2 O דקות 1).
  2. שימור ופל
    1. חותם את הרקיק בשקית אחסון ואקום ולאחסן אותו בארון יבש אלקטרוני (לחות יחסית <40% בטמפרטורת חדר).

Pretreatment 2. של ההתקן

  1. ניקוי התקן
    1. יש לשטוף את המכשיר עם אצטון טהור.
    2. Sonicate (46 kHz, 80 W) מכשיר אצטון טהור למשך 10 דקות.
    3. Sonicate (46 kHz, 80 W) המכשיר אתנול טהור (99.5%) במשך 5 דקות.
    4. לייבש את פני השטח של המכשיר עם חנקן.
  2. פלזמה חמצן
    1. פנקו את המכשיר עם פלזמה O 2 ב 18 וואט במשך 30 שניות.

קיבוע 3. של החללית DNA על פני השטח את המכשיר

  1. שינוי קבוצה אמינית
    1. לטבול את המכשיר פתרון 2.0% (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES) / אתנול למשך 30 דקות.
    2. שטפו את המכשיר עם אתנול שלוש פעמים, ולאחר מכן sonicate (46 kHz, 80 W) המכשיר באתנול במשך 10 דקות.
    3. מחמם את המכשיר על פלטה חשמלית ב 120 מעלות צלזיוס במשך 10 דקות כדי ליצור קבוצות האמינו על SNWs.
  2. שינוי קבוצת אלדהיד
    1. לטבול את המכשיר glutaraldehyde 12.5% ​​במשך שעה 1 בטמפרטורת החדר כדי ליצור קבוצות אלדהיד על פני השטח. המנעו מחשיפה לאור.
    2. שטוף את השנינות המכשירהh 10 מ"מ חיץ פוספט נתרן (Na-PB; pH 7.0) שלוש פעמים, ולאחר מכן לייבש את פני השטח של המכשיר עם חנקן.
  3. קיבוע בדיקת DNA
    1. לטבול את המכשיר בתמיסה המכילה 1 בדיקות מיקרומטר DNA הלילה.
    2. לטבול את המכשיר 10 מ"מ טריס חיץ (pH 8.0) עם 4.0 מ"מ NaBH 3 CN למשך 30 דקות כדי לחסום את קבוצות אלדהיד unreacted.
    3. שטפו את המכשיר עם Na-PB (pH 7.0) שלוש פעמים, ולאחר מכן לייבש את פני השטח של המכשיר עם חנקן.

4. אישור וניתוח של שינוי פני השטח על pSNWFET

  1. פרופיל pH הבא כל צעד של שינוי פני שטח
    1. הכן 10 מ"מ Na-PB ב pH 3.0-9.0.
      1. הכן 10 פוספט נתרן מ"מ תלת-בסיסי dodecahydrate (Na 3 PO 4) במים deionized (pH 11.60).
      2. הכן 10 מ"מ חומצה זרחתית (H 3 PO 4) במים deionized(PH 2.35).
      3. מניחים את אלקטרודת pH לתוך 500 מ"ל של 10 מ"מ Na 3 PO 4 חיץ, ומערבבים את הפתרון הזה עם כמויות שונות של 10 מ"מ H 3 PO 4 חיץ תוך מדידת ערך ה- pH להשיג מאגרים עם ערכי ה- pH של 3.0, 4.0, 5.0, 6.0 , 7.0, 8.0, ו- 9.0.
    2. מדידת מוליכות AC
      הערה: מעגל המדידה כלל מחולל אותות AC קטן ו microwire Au ששמש האלקטרודה השער הנוזלי.
      1. קבע את מתח השער הנוזלי האופטימלי (V LG) למדידה 26 בכל שלב שינוי (שלבי 2.2, 3.1, 3.2 ו -3.3).
        הערה: התכונות החשמליות של המכשיר לאחר שינויים משטח ארבע על SNW נמדדו כמתואר בסעיף זה. בשלב 2.2, pSNWFET ללא שינוי המכיל את שכבת תחמוצת הילידים הוא שונה; צעד 3.1 כרוכה פתיחה של המכשיר עם קבוצה אמינית של APTES; בשלב 3.2 כרוך שינוי עם unchargedקבוצה פונקציונלית של glutaraldehyde; צעד 3.3 כרוך שינוי בדיקת DNA.
        1. לספק את 10 מ"מ Na-PB (pH 7.0) פתרון על פני השטח SNW באמצעות משאבת מזרק (קצב זרימה: 5.0 מ"ל / שעה) למגע ישיר עם SNW.
        2. מדוד את המוליכות בזמן אמת של המכשיר בזמן גורף V LG 0.80-1.30 V.
          1. בצע מדידת המוליכות באמצעות טכניקת הנעילה ב 27 בטמפרטורת חדר.
          2. המרת האותות הנוכחיים AC לאות מתח AC באמצעות מגבר קדם נוכחי רעש נמוך.
          3. איסוף נתונים על המוליכות (G) על הגדלת V LG 0.80-1.30 V (מרווח = 0.02 V).
        3. קבע את LG V האופטימלי (LG V הרגיש ביותר) של המכשיר 26.
          1. מגרש את הקימורים GV LG מן 4.1.2.1.2.3 צעד כדי להשיג את המשוואה של העקום.
          2. Differentiate המשוואה, ולחשב את הערכים בכל אחד נקודת V LG.
          3. מחלק את הערך מ 4.1.2.1.3.2 צעד אחר G, ולקבוע את LG V האופטימלי בהתאם למספר המרבי.
      2. מדוד את המוליכות בזמן אמת של הפרופיל pH בכל שלב של שינוי פני השטח.
        1. בצע מדידת המוליכות באמצעות טכניקת הנעילה ב 27 בטמפרטורת חדר.
        2. המרת אות AC הנוכחית לאותות מתח AC באמצעות מגבר קדם נוכחי רעש נמוך.
        3. הגדר את LG V האופטימלי עבור כל שלב של שינוי פני שטח (שלב 2.2: V LG = 1.02, צעד 3.1: V LG = 0.98, צעד 3.2: V LG = 0.98, צעד 3.3: V LG = 1.0).
        4. לספק את הפתרון 10 מ"מ Na-PB עם ערכים מה PH 3.0 ל 9.0 אל פני השטח SNW (קצב הזרימה: 5.0 מ"ל / שעה), לאסוף את הנתונים על מוליכות במתח ניקוז של 0.01 V.
  2. מדידת התכונות החשמליות (עקום BG לי D -V) של המכשיר ב -10 מ"מ Na-PB (pH 7.0) לאחר כל שלב של שינוי פני השטח (שלבים 2.2, 3.1, 3.2 ו -3.3.)
    הערה: התכונות החשמליות של המכשיר לאחר ארבעה שינויים משטח על SNW נמדדו: בשלב 2.2, pSNWFET ללא שינוי המכיל את שכבת תחמוצת הילידים הוא שונה; שלב 3.1 כרוך פתיחה של המכשיר עם קבוצה אמינית של APTES; בשלב 3.2 כרוך שינוי עם הקבוצה הפונקציונלית uncharged של glutaraldehyde; צעד 3.3 כרוך שינוי בדיקת DNA.
    1. לספק את הפתרון 10 מ"מ Na-PB (pH 7.0) אל פני השטח SNW (צעדים 2.2, 3.1, 3.2, ו -3.3) באמצעות משאבת מזרק (קצב זרימה: 5.0 מ"ל / שעה) למגע ישיר עם SNW.
    2. מדוד את ואני D של המכשיר (שלבי 2.2, 3.1, 3.2, ו -3.3) באמצעות מנתח מוליכים למחצה מסחרי ותוכנה.
      1. בחר במצב "nMOSFET".
      2. בחר "אני ד - V BG" מודולים.
        הערה: אני D הוא הנוכחי ניקוז / מקור, ו- V BG הוא מתח השער האחורי.
      3. הגדרת מתח הטיה קבועה (V D = 0.5 V) ואילו גורף את השער פוטנציאל (V BG) מ -1 עד 3.0 V (מרווח = 0.2 V).
      4. לחץ על סמל ההפעלה כדי להשיג לי D - עקומות BG V.

5. DNA biosensing

הערה: בניסוי טיפוסי, האני D - עקומת V B G נקבעת שלוש פעמים כדי לוודא ששום וריאציה נוספת היא observed.

  1. קביעת קו הבסיס
    1. לספק את הפתרון 10 מ"מ Na-PB (pH 7.0) אל פני השטח SNW DNA-משותקת החללית במשך 10 דקות באמצעות משאבת מזרק (קצב זרימה: 5.0 מ"ל / שעה), ולאחר מכן דגירה SNW למשך 30 דקות.
    2. מדוד את לי ד 'של המכשיר (חזור על שלב 4.2.2).
  2. חישה של DNA / כלת DNA
    1. DNA טען 10 pm היעד משלימים על גבי משטח SNW DNA-משותקת החללית במשך 10 דקות באמצעות משאבת מזרק (קצב זרימה: 5.0 מ"ל / שעה), ולאחר מכן דגירה SNW למשך 30 דקות.
    2. לספק את הפתרון מ"מ Na-PB 10 (pH 7.0) על גבי משטח SNW במשך 10 דקות באמצעות משאבת מזרק (קצב זרימה: 5.0 מ"ל / שעה) כדי לשטוף את ה- DNA היעד מאוגד משם.
    3. חזור על שלב 4.2.2 למדידה לי ד 'של המכשיר.
  3. בדוק שוב את האות של כלת DNA / DNA.
    1. DNA התאוששות טען 1 ננומטר על tהוא DNA בדיקה-משותקת משטח SNW במשך 10 דקות באמצעות משאבת מזרק (קצב זרימה: 5.0 מ"ל / שעה), ולאחר מכן דגירה SNW למשך 30 דקות.
    2. לספק את הפתרון מ"מ Na-PB 10 (pH 7.0) על גבי משטח SNW במשך 10 דקות באמצעות משאבת מזרק (קצב זרימה: 5.0 מ"ל / שעה).
    3. חזור על שלב 4.2.2 למדידה לי ד 'של המכשיר.
  4. בקרה שלילית
    1. טען 100 PM DNA שאינם משלימים על גבי משטח SNW DNA-משותקת החללית במשך 10 דקות באמצעות משאבת מזרק (קצב זרימה: 5.0 מ"ל / שעה), ולאחר מכן דגירה SNW למשך 30 דקות.
    2. לספק את הפתרון מ"מ Na-PB 10 (pH 7.0) על גבי משטח SNW במשך 10 דקות באמצעות משאבת מזרק (קצב זרימה: 5.0 מ"ל / שעה).
    3. חזור על שלב 4.2.2 למדידה לי ד 'של המכשיר.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

SNWFETs השונה דווח לשמש מתמרים של חיישנים ביולוגיים (טבלה 1). SNWFETs חד גבישים (sSNWFETs) ו pSNWFETs להציג מאפיינים חשמליים דומים כמו מתמר בתמיסות מימיות, ושניהם דווחו להיות יישומי biosensing רבים. תכונת יתרון של מכשיר pSNWFET השתמש במחקר זה היא המצאה הפשוט בעלות הנמוכה שלה הליך. איור 1 א מציג את שלבי מפתח המעורבים בודים את pSNWFET. תמונה אופטי של קובייה מן רקיק 6 אינץ '(איור 1b) ותמונות SEM <...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

מסחור מלמעלה למטה ייצור מלמטה למעלה גישות sSNWFETs נחשב קשה בגלל עלותו 32,33, שליטה על מיקום SNW 34,35, והייצור שלה נמוך בקנה מידה 36. לעומת זאת, בודת pSNWFETs היא עלות פשוט נמוכה 37. דרך הגישה מלמעלה למטה ואת בשילוב עם טכניקת היווצרות spacer הדפנות (איור 1), את הגודל SNW יכול להיות נשלט על ידי התאמת משך תחריט פלזמה תגובתי. הנהלים להכנת ננו-חוטים של pSNWFET מאויר באיור 1 א ניתן להתאים בקלות למתקני מוליכי...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

מחקר זה נתמך כספית על ידי משרד המדע והטכנולוגיה, טייוואן (104-2514-S-009 -001, 104-2627-M-009-001 ו-102-2311-B-009-004-MY3). אנו מודים למעבדות הלאומיות למכשירי ננו (NDL) על הסיוע רב הערך שלה במהלך ייצור וניתוח המכשירים.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
אצטוןECHOAH-3102
(3-אמונופרופיל) טריאתוקסיסילן (APTES), ≥ 98%Sigma-AldrichA3648סכנה
אתנול, נטול מים, 99.5%ECHO484000203108A-72EC
תמיסת גלוטרלדהיד (GA), 50%סיגמא-אולדריץ'G7651הימנע מנתרן
ציאנובורוהידריד קל, ≥ 95.0% Fluka71435נתרן פוספט סכנה ומדבק
tribasic dodecahydrate, ≥ 98%Sigma04277
חומצה זרחתית, ≥ 99.0%Fluka79622
עמידות לאור (iP3650)Tokyo Ohka Kogyo Co., LtdTHMR-iP3650 HP
אוליגונוקלאוטידים סינתטיים, HPLC מטוהרProtech Technology
Tris(hydroxymethyl)aminomethane (Tris), ≥ 99.8%USB75825
Keithley 2636 מד מקור מערכתKeithley
SR830 DSP מגבר נעילהסטנפורד מערכות
SR570 מגבר זרם רעש נמוךסטנפורד מערכות
Ni PXI Expressמכשירים לאומיים
מחקרמחקר

מקורות

  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).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

FET מננו-חוטי סיליקוןהכנת ביו-חיישןקיבוע DNAשינוי פני שטחספקטרוסקופיית פוטואלקטרונים בקרינת רנטגן (XPS)מדידת תכונות חשמליותאפיון pHטיפול ב-APTESצימוד גלוטראלדהידביו-חשיפה ל-DNA
הכנת טרנזיסטור הסיליקון Nanowire שדה ותוצאה עבור יישומים כימיים biosensing
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.