이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

화학 및 바이오 센싱 애플리케이션을위한 실리콘 나노 와이어 전계 효과 트랜지스터의 제조

10.4K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/53660

⸱

2016년 4월 21일

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

이 논문에서

요약

우리는 폴리실리콘 나노와이어 전계 효과 트랜지스터를 사용하여 장치 준비, 나노와이어 표면에서 DNA 분자 프로브의 고정 및 확인, DNA 감지 조건을 포함하여 생체 감지를 위한 주요 단계를 설명합니다.

초록

바이오마커를 사용한 감시는 조기 발견, 신속한 개입 및 질병 발병률 감소에 매우 중요합니다. 이 연구에서는 바이오마커 검출을 위한 바이오센싱 장치 역할을 하는 다결정 실리콘 나노와이어 전계 효과 트랜지스터(pSNWFET)의 준비에 대해 설명합니다. pSNWFET를 사용하여 화학 및 생체 분자 감지를 위한 프로토콜이 제시됩니다. pSNWFET 장치는 실시간, 무표지 및 초고감도 생체 감지 응용 제품을 위한 유망한 변환기로 입증되었습니다. pSNWFET의 소스/드레인 채널 전도도는 실리콘 나노와이어(SNW) 표면 주변 환경의 변화에 민감합니다. 따라서 pSNWFET는 SNW 표면에서 프로브를 고정시킴으로써 소분자(도파민)에서 거대분자(DNA 및 단백질)에 이르는 다양한 생물 표적을 검출하는 데 사용할 수 있습니다. 다단계 절차인 SNW 표면에 바이오프로브를 고정하는 것은 바이오센서의 특이성을 결정하는 데 매우 중요합니다. 고정 절차의 모든 단계가 올바르게 수행되는 것이 중요합니다. 우리는 각 수정 단계에 따라 pSNWFET의 전기적 특성의 변화를 직접 관찰하여 표면 변형을 확인했습니다. 또한 X선 광전자 분광법을 사용하여 각 수정 후 표면 구성을 검사했습니다. 마지막으로, pSNWFET에서 DNA 감지를 시연했습니다. 이 프로토콜은 바이오프로브 고정화 및 후속 DNA 바이오센싱 애플리케이션을 검증하기 위한 단계별 절차를 제공합니다.

서론

실리콘 나노 와이어 전계 효과 트랜지스터 (SNWFETs)은 매우 높은 감도의 장점 및 환경 대전 성 변화를 직접 전기 응답을 갖는다. 음 (또는 양으로) 대전 분자가 실리콘 나노 와이어 (SNW)에 접근 할 때, 예를 들면 n 형 SNWFETs에서 상기 SNW의 캐리어 고갈 된 (또는 축적)된다. 따라서, SNWFET의 도전성이 감소 (또는 증가) 1. 따라서, SNWFET 장치의 SNW 표면 근처에 충전 된 분자를 검출 할 수있다. 세포 표면의 효소, 단백질, 뉴클레오티드, 많은 분자를 비롯한 중요한 생체 분자는 전하 캐리어이며 SNWFETs을 사용하여 모니터링 할 수있다. 특히 SNW에서 생체 분자 프로브를 고정 적절한 수정과 더불어, SNWFET는 라벨없는 바이오 센서로 발전 할 수 있습니다.

바이오 마커를 이용하여 감시 질병 진단에 중요하다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 여러 연구 NWFE 사용한3 결합 단일 바이러스 2, 아데노신 삼인산 및 키나제 포함 T 기반의 라벨없는, 초 고감도위한 바이오 센서 및 다양한 생물학적 표적 실시간 검출, 신경 신호 (4) 금속 이온 5,6- 박테리아 독소 (7), 도파민 (8), DNA 9-11, RNA 12, 13, 효소 및 암 바이오 마커 14-19, 인간 호르몬 (20), 및 사이토 카인 (21, 22). 이 연구는 NWFET 기반의 바이오 센서가 용액에서 생물학 및 화학 종의 다양한위한 강력한 검색 플랫폼을 나타낸다는 것을 증명하고있다.

SNWFET 기반 바이오 센서에서, 상기 장치의 SNW 표면에 고정화 된 프로브는 특정 biotarget 인식한다. 바이오 프로브 고정화하는 것은 대개 일련의 단계들을 포함하고, 모든 단계가 적절하게 바이오 센서의 적절한 기능을 보장하기 위해 수행하는 것이 중요하다. 다양한 기술이 S를 분석을 위해 개발되어왔다X 선 광전자 분광법 (XPS), 타원, 접촉각 측정, 원자력 현미경 (AFM) 및 주사 전자 현미경 (SEM)을 포함 urface 조성물. 이러한 XPS, 타원 및 연락처 각도 측정 등의 방법이 다른 유사한 물질에서 수행 병렬 실험에 의존하는 반면, 같은 AFM과 SEM 등의 방법은, 나노 와이어 장치에 바이오 프로브 고정화의 직접적인 증거를 제공합니다. 이 보고서에서 우리는 두 개의 독립적 인 방법을 사용하여 각 수정 단계의 확인에 대해 설명합니다. XPS는 실리콘 웨이퍼의 특정 원자의 농도를 조사하는 데 사용되며, 상기 장치의 전기적 특성의 변화를 직접 SNW 표면 전하의 변화를 확인하기 위해 측정된다. 우리는이 프로토콜을 설명하기 위해 예를 들어 다결정 SNWFETs (pSNWFETs)를 사용하여 DNA의 바이오 센서를 사용한다. SNW 표면 상에 DNA 프로브를 고정화하기 세 단계를 포함 다음 SNW 알의 기본 히드 표면에 아민 기의 변형알데히드 그룹 변경, 5'- aminomodified DNA 프로브 고정화. 표면 전하가 채널 전류 및 컨덕턴스 한 변경 게이트 유전체 상에 로컬 계면 전위 변화를 야기하기 때문에, 각 개질 단계에서, 상기 장치는 직접적 SNW 표면에 고정화 된 작용기의 전하의 변화를 검출 할 수있다. pSNWFET 전기적 디바이스의 전기적 특성을 조절할 수 SNW 표면을 둘러싸 요금; 따라서, SNW의 표면 특성 pSNWFET 소자의 전기적 특성을 결정하는 중요한 역할을한다. 보고 된 절차에서, SNW 표면에 바이오 프로브의 고정화를 직접 결정할 수있다, 전기 측정을 통해 확인하고, 장치는 바이오 센싱 응용 프로그램을 준비한다.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

프로토콜

1. 제조 및 pSNWFET 장치의 보존

  1. 디바이스 제조
    주 : pSNWFET 이전 23,24을보고 측벽 스페이서 기술을 이용하여 제조 하였다.
    1. 게이트 유전체 층을 준비합니다.
      1. 100 nm 두께의 열 산화막 (SiO2로) (4 시간 동안 980 ℃에서 O 2와 H 2 처리 가스) 습식 산화 공정 (25)을 이용하여 실리콘 기판상의 층을 모자.
      2. 4 시간 동안 980 ℃에서 저압 화학 기상 증착 (LPCVD) (25)를 사용하여 50-nm 두께의 질화 (SI 3 N 4) 층을 증착.
    2. 4 시간 동안 780 ℃에서 LPCVD (25)를 이용하여 100 nm의 두께로 테트라 에틸 오르 소 실리케이트 (TEOS) 층을 증착.
    3. 산화물 더미 구조를 정의하기 위해 I 선 스테퍼를 사용하여 표준 리소그래피를 수행한다.
      1. 코트 830-nm 두께의 포토 레지스트 층이 웨이퍼 표면.
      2. 나는아이 - 라인 스텝퍼에 패턴 정의 포토 마스크 nsert.
      3. 실온에서 1980 J의 강도가 다음 I 선 스테퍼 (365 nm의 파장)를 사용하여 노광 처리.
      4. 5 분 동안 현상 제 내의 웨이퍼를 개발한다.
      5. 유도 1 분간의 HBr 및 CL 플라즈마 가스 플라즈마 에칭 기 (25)에 결합 된 표준을 사용하여 등방성 에칭 처리를 행한다.
    4. LPCVD (25)를 사용하여 100 nm 두께의 비정질 실리콘 (α-시) 층을 증착.
    5. 다결정 구조로 α-변환시 24 시간 동안 N 2 분위기에서 600 ℃에서 어닐링 공정을 수행한다.
    6. 낮은 에너지의 소스 / 드레인 (S / D)을 통해 도핑 주입 인 이온 (5E 15cm -2) 25.
    7. 다결정 실리콘 층을 제거하고, 폴리 실리콘 나노 와이어 (pSNW) (25)을 형성하는 I 선 스테퍼를 사용하여 표준 리소그래피를 수행한다.
      참고 : DOP를 이식하는 단계 1.1.3를 반복다결정 실리콘을 제거하고, 자기 정렬 방식으로 실리콘 측벽 채널 형성과 S / D 영역 이외의 장소에서 개미.
    8. 5 시간 25 780 ℃에서 LPCVD를 이용하여 상기 패시베이션 처리 (200-nm 두께의 TEOS 산화물 층)을 수행한다.
    9. 두 단계 건식 / 습식 에칭 공정을 사용하여 나노 채널 및 폼 테스트 패드를 노출 I 선 스테퍼를 사용하여 표준 리소그래피를 수행한다.
      1. 단계를 반복 1.1.3.
      2. 습식 에칭 공정을 수행한다 (DHF : HF / 1 분 동안 H 2 O).
  2. 웨이퍼 보존
    1. 진공 수납 커버의 웨이퍼를 밀봉하는 전자 건조 캐비닛 (상대 습도 <실온에서 40 %)을 저장한다.

장치 2. 전처리

  1. 장치 청소
    1. 순수한 아세톤 장치를 씻어.
    2. 초음파 처리 (46 kHz에서, 80 W) 10 분 동안 순수 아세톤 장치.
      3. <리> 초음파 처리 (46 kHz에서, 80 W) 5 분 동안 순수 에탄올 (99.5 %)의 장치.
    3. 블로우 건조 질소로 장치의면.
  2. 산소 플라즈마
    1. 30 초 18 W에서 O 2 플라즈마 장치를 취급합니다.

장치 표면에 DNA 프로브의 고정화 3.

  1. 아민 그룹 수정
    1. 2.0 % (3- 아미노 프로필) 트리에 톡시 실란 (APTES) 30 분 / 에탄올 용액에 장치를 담금.
    2. 에탄올로 3 회 세척 장치 한 다음 초음파 처리 (46 kHz에서 80 W)를 10 분 동안 에탄올 장치.
    3. 10 분 SNWs에 아민기를 만드는 120 ℃에서 핫 플레이트 장치를 가열한다.
  2. 알데히드기 수정
    1. 표면에 알데히드기를 만들고, 실온에서 1 시간 동안 12.5 %의 글루 타르 알데히드에서 장치를 담그고. 빛의 노출을 피하십시오.
    2. 장치 위트을 씻으십시오H 된 10 mM 인산 나트륨 완충액 (Na-PB, pH를 7.0) 3 회, 및 블로우 건조 질소로 장치의면.
  3. DNA 프로브를 고정화
    1. 밤새 1 μM DNA 프로브를 함유하는 용액에 장치를 담금.
    2. 30 분간의 반응 알데히드기 차단 4.0 밀리미터의 NaBH 3 CN 10 mM 트리스 완충액 (pH 8.0)에서 장치를 담근다.
    3. PB-나트륨 (PH 7.0)로 3 회 세척 장치 한 후 질소로 디바이스의 표면을 취입 건조.

pSNWFET에 표면 개질 4. 확인 및 분석

  1. 표면 개질의 각 단계 다음의 pH 프로필
    1. pH가 3.0-9.0에서 10 밀리미터 나-PB를 준비합니다.
      1. 탈 이온수 (나 3 PO 4) (pH가 11.60) 수화물 삼 염기 10 mM의 인산 나트륨을 준비합니다.
      2. 탈 이온수에서 10 밀리미터에게 인산 준비 (H 3 PO 4)(PH 2.35).
      3. 3.0의 pH 값, 4.0, 5.0로 버퍼를 얻기 위해 pH 값을 측정하면서, 6.0을 10 mM의 나트륨 3 PO 4 완충액 500 ㎖ 중에 pH 전극을 위치시키고 10 mM의 H 3 PO 4 버퍼의 다른 볼륨이 용액을 혼합 7.0, 8.0, 9.0.
    2. AC 컨덕턴스 측정
      주 : 측정 회로는 작은 AC 신호 발생기와 액체 게이트 전극 게재 된 금 MICROWIRE 포함.
      1. 각 변형 측정 단계 (26)를위한 최적의 액상 게이트 전압 (V LG)을 결정 (2.2, 3.1, 3.2, 3.3 단계).
        주 : 디바이스의 전기적 특성이 섹션에 설명 된대로 SNW 네 개의 표면 변형을 측정 한 후. 단계 2.2에서, 네이티브 산화물 층을 포함하는 변성 pSNWFET 수정된다; APTES의 아민기를 가진 장치를 수정 3.1 수반 단계; 단계 3.2 대전 된 변성을 수반글루 타르 알데히드의 작용기; 단계 3.3 DNA 프로브의 변형을 포함한다.
        1. SNW과 직접 접촉하는 경우 : 10 mM의 나트륨-PB (PH 7.0) 주사기 펌프를 사용하여 SNW면에 용액을 전달 (5.0 ㎖ / 시간 유속).
        2. 0.80에서 1.30로 V. V LG 스위핑하면서 장치의 실시간 측정 컨덕턴스
          1. 실온에서 로크의 기법 (27)을 이용하여 전기 전도도 측정을 수행한다.
          2. 저잡음 전류 프리 앰프를 이용하여 AC 전압 신호로 AC 전류 신호를 변환한다.
          3. 1.30 V (간격 = 0.02 V)에 0.80에서 V LG 증가에 따라 컨덕턴스 (G) 데이터를 수집합니다.
        3. 장치 (26)의 최적 V의 LG (가장 민감한 V LG)를 결정합니다.
          1. 곡선의 방정식을 구하는 단계 4.1.2.1.2.3에서 GV LG 곡선을 그린다.
          2. DIF방정식을 ferentiate 및 V LG의 각 지점의 값을 계산합니다.
          3. G가 단계 4.1.2.1.3.2에서 값을 나누고, 최대 수에 따라 최적의 V LG를 결정한다.
      2. 표면 개질의 각 단계에서의 pH 프로파일의 실시간 전도도를 측정한다.
        1. 실온에서 로크의 기법 (27)을 이용하여 전기 전도도 측정을 수행한다.
        2. 저잡음 전류 프리 앰프를 이용하여 AC 전압 신호로 AC 전류 신호를 변환한다.
        3. 표면 개질 (단계 2.2의 각 단계에 대한 최적의 V LG 설정 : V LG를 = 1.02, 3.1 단계는 V를 LG = 0.98, 단계 3.2 : V LG = 0.98, 및 단계 3.3 : V LG = 1.0).
        4. 5.0 ㎖ / 시간 : 3.0에서 SNW 표면 9.0 (유량의 pH 값을 10 mM의 나트륨-PB 솔루션을 제공) 및 0.01 (V)의 드레인 전압에서 전기 전도도의 데이터를 수집
  2. 표면 개질의 각 단계 다음 10 mM의 나트륨-PB (PH 7.0)에서 장치의 전기적 특성 (D는 I - V 곡선 BG)을 측정한다 (단계 2.2, 3.1, 3.2 및 3.3).
    주 : 디바이스의 전기적 특성을 SNW 네 개의 표면 변형 후에 측정 하였다 : 단계 2.2에서, 네이티브 산화물 층을 포함하는 변성 pSNWFET 수정된다; 단계 3.1 APTES의 아민기를 가진 장치를 수정해야; 단계 3.2 글루 타르 알데히드의 충전되지 않은 기능 그룹과 수정을 수반; 단계 3.3 DNA 프로브의 변형을 수반한다.
    1. SNW과 직접 접촉하는 경우 : 시린지 펌프를 이용하여 (5.0 ㎖ / 시간 유속) (2.2, 3.1, 3.2, 3.3 단계들) 10 mM의 나트륨-PB (PH 7.0)에 SNW면에 용액을 전달한다.
    2. 는 I D를 측정 장치의 상업적인 반도체 분석 소프트웨어를 이용하여 (2.2, 3.1, 3.2, 3.3 단계).
      1. 은 "nMOSFET 타입"모드를 선택합니다.
      2. 모듈 - "V의 BG를 내가 D"를 선택합니다.
        주 : I가 D 조 드레인 / 소스 전류이고, V는 BG 백 게이트 전압이다.
      3. 3.0 V에 -1 잠재적 인 게이트 (V BG)을 청소하는 동안 일정한 바이어스 전압 (V의 D = 0.5 V)를 설정합니다 (간격 = 0.2 V).
      4. V BG 곡선 - I D를 얻기 위해 실행 아이콘을 클릭합니다.

5. DNA 바이오 센싱

주의 : 전형적인 실험에서 D I - V B의 G 곡선은 더 변동 obse 없다는 것을 보장하기 위해 세 번 판단rved.

  1. 기준의 결정
    1. 주사기 펌프를 이용하여 10 분 동안 DNA 프로브 - 고정화 SNW 표면에 10 mM의 나트륨-PB 용액 (PH 7.0)을 제공하는 (유속 : 5.0 ㎖ / 시간)를 한 후 30 분 동안 SNW를 배양한다.
    2. 장치 (단계를 반복 4.2.2)의 I D를 측정한다.
  2. DNA의 검출 / DNA 혼성화
    1. 주사기 펌프를 이용하여 10 분간 DNA 프로브 - 고정화 SNW 표면 상 부하 오후 10시 상보 적 표적 DNA는 (유속 : 5.0 ㎖ / 시간)를 한 후 30 분 동안 배양 한 SNW.
    2. 멀리 바운드 타겟 DNA 씻어 : 시린지 펌프를 사용하여 10 분 동안 SNW 표면에 10 mM의 나트륨-PB 용액 (PH 7.0)을 제공 (5.0 ㎖ / 시간 유속).
    3. 장치의 I D를 측정하는 단계를 반복 4.2.2.
  3. DNA / DNA 혼성화 신호를 재확인.
    1. t 상에로드 1 nM의 복구 DNA그 DNA를 주사기 펌프를 사용하여 10 분 동안 SNW 표면 프로브 고정화 (유속 : 5.0 ㎖ / 시간)를 한 후 30 분 동안 배양 한 SNW.
    2. 주사기 펌프를 이용하여 10 분 동안 SNW 표면에 10 mM의 나트륨-PB 용액 (PH 7.0)을 제공 (5.0 ㎖ / 시간 유속).
    3. 장치의 I D를 측정하는 단계를 반복 4.2.2.
  4. 음성 대조군
    1. 주사기 펌프를 이용하여 10 분간 DNA 프로브 - 고정화 SNW 표면 상에로드 100 pM의 비 - 상보 적 DNA는 (유속 : 5.0 ㎖ / 시간)를 한 후 30 분 동안 배양 한 SNW.
    2. 주사기 펌프를 이용하여 10 분 동안 SNW 표면에 10 mM의 나트륨-PB 용액 (PH 7.0)을 제공 (5.0 ㎖ / 시간 유속).
    3. 장치의 I D를 측정하는 단계를 반복 4.2.2.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

결과

다양한 SNWFETs는 바이오 센서 (표 1)의 센서 역할을하는 것으로보고되고있다. 단결정 SNWFETs (sSNWFETs) 및 pSNWFETs은 수용액에서 트랜스 듀서로서 유사한 전기적 특성을 보여주고, 두 많은 바이오 센서 응용을 나타내는 것으로보고 된 바있다. 본 연구에 사용 된 pSNWFET 장치의 유리한 특징은 단순하고 저가의 제조 ​​방법이다.도 1a는 pSNWFET 제조에 관련된 주요 단계를 나타낸다. 6 인치 웨이퍼 (도 1b) 및 하나의 장치의 SEM 이미지 (도 1C)에서 다이의 광학 상 (두 SNWs 약 100 폭 nm이고, 길이는 1.6 μm의)을 수득 하였다.

도 2a는 SNW 표면에 D...

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

하향식 상용화 및 상향식 (bottom-up) 제작은 sSNWFETs에 대한 때문에 비용 32, 33, SNW 위치 제어 34, 35, 및 낮은 생산 규모 36의 어려운 간주됩니다 접근한다. 반면, pSNWFETs를 제작하는 것은 간단하고 저렴한 비용으로 37입니다. 측벽 스페이서 형성 기술 (도 1)과 하향식 접근 및 조합을 통해, SNW의 크기는 반응성 플라즈마 에칭 시간을 조정함으로써 제어 할 수있다. 도 1a에 도시 된 pSNWFET의 나노 와이어를 제조하기위한 절차를 쉽게 상업적 반도체 설비에 적용 할 수있다. 따라서 pSNWFETs 비용 효율성, 간단한 구성 기법과 호환 CMOS 제조 공정 등 여러 가지 장점을 가지고있어 바이오 센서에 적용될 수있다.

반도체 장치의 제조는 대조적으로, 프로세스는 잘 정의 콤rcial 시설, 장치...

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

공개 사항

저자는 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

이 연구는 대만 과학기술부(104-2514-S-009 -001, 104-2627-M-009-001 및 102-2311-B-009-004-MY3)의 재정 지원을 받았습니다. 장치 제조 및 분석 과정에서 귀중한 지원을 제공해 주신 NDL(National Nano Device Laboratories)에 감사드립니다.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
아세톤ECHOAH-3102
(3-Amonopropyl) triethoxysilane (APTES), ≥ 98%Sigma-AldrichA3648위험
에탄올, 무수, 99.5%ECHO484000203108A-72EC
글루타르알데히드 용액(GA), 50%Sigma-AldrichG7651가벼운
시아노보로하이드라이드나트륨을 피하십시오. 95.0% Fluka71435위험과 조해성
인산나트륨 삼염기성 도데카하이드레이트, ≥ 98%Sigma04277
인산, ≥ 99.0%Fluka79622조해성
감광액(iP3650)Tokyo Ohka Kogyo Co., LTDTHMR-iP3650 HP
합성 올리고뉴클레오티드, HPLC 정제Protech Technology
Tris(하이드록시메틸)aminomethane(Tris), ≥ 99.8%USB75825
Keithley 2636 시스템 SourceMeterKeithley
SR830 DSP 락인앰플리파이어Stanford Research Systems
SR570 저노이즈 전류 프리앰프Stanford Research Systems
Ni PXI ExpressNational Instruments

참고문헌

  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).

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

태그

실리콘 나노와이어 FET바이오센서 제작DNA 고정화표면 개질X선 광전자 분광법전기적 특성 측정pH 프로파일링APTES 처리글루타르알데하이드 접합DNA 바이오센싱
화학 및 바이오 센싱 애플리케이션을위한 실리콘 나노 와이어 전계 효과 트랜지스터의 제조
문의하기
도서관에 추천하기

개인정보 처리방침

이용 약관

정책

저작권 © 2026 MyJoVE Corporation. 모든 권리 보유.