Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Bioengineering
Click here for the English version

Bioengineering

إعداد السيليكون أسلاك متناهية الصغر حقل التأثير الترانزستور لتطبيقات كيميائية وBiosensing

Published: April 21, 2016 doi: 10.3791/53660
Automatic Translation
1, 2, 1, 2, 1, 2, 2, 2, 1,2
1Institute of Molecular Medicine and Bioengineering, National Chiao Tung University, 2Department of Biological Science and Technology, National Chiao Tung University

Introduction

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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

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
    3. تحديد وضع "nMOSFET".
    4. حدد "I D - V BG" وحدات.
      ملاحظة: أنا D هو استنزاف / مصدر التيار، والخامس BG هي الخلفي بوابة الجهد.
    5. 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).
    6. 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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

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. وقد تم الحصول على صورة ضوئية من يموت من 6 بوصة رقاقة (الشكل 1B) والصور SEM (الشكل 1C) من جهاز واحد (اثنين SNWs، ما يقرب من 100 نانومتر في العرض و 1.6 ميكرومتر في الطول).

ويوضح الشكل 2A إجراءات تجميد DNA التحقيق على سطح SNW. وأكد كل خطوة التعديل باستخدام XPS (الشكل 2B (الشكل 2C، د) في مراحل مختلفة من تعديل سطح SNW. لpSNWFET معدلة تحتوي على طبقة أكسيد الأم على سطح SNW، والمتأينة مجموعات الهيدروكسيل (-OH) لتشكيل مجموعات مشحونة (-O -) مع زيادة قيم الرقم الهيدروجيني (خط أسود). انخفاض تصرف في درجة الحموضة 6،0-9،0 يشير إلى أن التفكك الحمضي ثابت (PK أ) من مجموعة الهيدروكسيل يمكن تعيين ما يقرب من 7.0. تصرف يرجح ان يزيد في درجة الحموضة 3،0-6،0 بسبب الزيادة في القوة الأيونية، مما يؤثر على خصائص الجهاز 1. بعد التعديل APTES وأوضحت ردا على تصرف الجهاز APTES المعدلة التباين الكبير (خط أحمر). ومجموعة أمين (PK ل= 4.0) من APTES يمكن البروتونية في انخفاض الرقم الهيدروجيني لإنتاج شحنة موجبة 28. وبالتالي، انخفض تصرف SNW مع التغيرات المنفصلة في قيم الرقم الهيدروجيني3،0-9،0. بعد أن تم تعديل SNW مع غلوتارالدهيد، كان الرد مستقرة نسبيا للتصرف في درجة الحموضة تتراوح 3،0-9،0 (الخط الأزرق). ويمكن أن يعزى ذلك إلى مجموعة وظيفية غير المشحونة التي غير حساس للتغير في بيئات درجة الحموضة. وأخيرا، بعد أن يجمد التحقيق الحمض النووي سالبة الشحنة، تصرف انخفض بشكل طفيف مع زيادة في قيم الرقم الهيدروجيني (الخط الأخضر).

التحول في الخصائص الكهربائية للجهاز (2E الشكل) مع تعديلات مختلفة يؤكد التغير في سطح SNW. في مثل هذه التجارب، تم استخدام منحنى I D -V G من pSNWFET معدلة الأساس على النحو التالي (خط أسود). بعد أن تم مغمورة SNW في APTES، منحنى I D -V G الجهاز تحول إلى اليسار (زيادة الحالي) بسبب شحنة موجبة على سطح مركز دراسات SNWإد من قبل المجموعة الأمينية على APTES (الأسود إلى الخط الأحمر). بعد الاقتران من غلوتارالدهيد إلى الجهاز APTES معدلة، تحول I D -V G منحنى العودة إلى الحق بسبب تشكيل السندات إيميد. انخفض الحالي لتم تحويل أمين موجبة لاتهم محايد إيميد (الأحمر إلى الخط الأزرق). وأخيرا، تم إدخال مسبار الحمض النووي 5'-amnimodified لربط الجهاز تعديل APTES-غلوتارالدهيد. العمود الفقري من السكر الفوسفات من الحمض النووي تسبب في منحنى I D -V G التحول إلى أقصى اليمين (اللون الأزرق إلى الخط الأخضر)، وهو ما يتسق مع تأثير الأيونات السالبة على نوع ن المجالي.

ويرد الكشف عن تهجين الحمض النووي / الحمض النووي على pSNWFET في الشكل (3). والتحقيق والهدف، والانتعاش، وتسلسل الحمض النووي noncomplementary مصممة للكشف عن فيروس أنفلونزا الطيور (AIV) 29،30 الجدول (2). وقد استخدم منحنى I D -V G من الحمض النووي pSNWFET المعدلة التحقيق التي تم الحصول عليها في 10 ملي نا-PB (7.0 درجة الحموضة) باعتبارها الأساس (أسود). وفي وقت لاحق، وقدم 22:00 الهدف الحمض النووي لهجن مع التحقيق الحمض النووي ثبتوا على سطح SNW، ولوحظ وجود انخفاض واضح في استنزاف الحالية من الجهاز (خط أحمر). وانخفض أنا D في نوع ن ضمنية SNWFET على شحنة سالبة زيادة (الناجمة عن العمود الفقري الفوسفات) على سطح SNW. وقد تم تصميم الانتعاش الحمض النووي لrehybridize مع الحمض النووي الهدف واطلاق سراح مسبار الحمض النووي (31). اذا كان الهدف من الحمض النووي الانتعاش بشكل صحيح، فإن رد الفعل تفضل الديناميكا الحرارية وrehybridization من الوجهين الحمض النووي المستهدفة الانتعاش، بسبب عدم والنيوكليوتيدات أكثر التكميلية المتاحة بين هذه الخيوط الحمض النووي اثنين (الجدول 1) من تلك التي بين التحقيق والحمض النووي الهدف. إضافة 1 نانومتر الانتعاش الحمض النووي (الخط الأزرق) وأكد كذلك أن استجابة الكهربائية من الحمض النووي الهدف كان من المقرر أن التهجين من الحمض النووي التحقيق المستهدفة والافراج التحقيق الحمض النووي، والتي هي قابلة لإعادة الاستخدام لتجارب لاحقة. تم حقن كعنصر تحكم السلبية، الحمض النووي noncomplementary [AIV الحمض النووي سلالة H5 الهدف] (100 م) أيضا ومختلطة مع لجنة التحقيق الحمض النووي، وبقي منحنى I D -V G دون تغيير. التحقيق الحمض النووي ثبتوا على pSNWFET غير حساس لالحمض النووي noncomplementary. تستهدف فقط الحمض النووي يؤدي إلى تحول ملموس في أنا D - V G منحنى. وأنا D - G منحنى الخامس يعود إلى خط الأساس التالية الحضانة مع الحمض النووي الانتعاش.

الشكل 1
الشكل 1. إعداد الجهاز pSNWFET (أ) مخطط فابري جهاز الأيونات الموجبة. وقد توج (ط) 6 بوصة سي رقاقة مع طبقة أكسيد الحرارية 100 نانومتر سميكة. بعد ذلك، تم إيداع نيتريد 50 نانومتر سميكة وطبقات TEOS 100 نانومتر سميكة كبداية المواد باستخدام LPCVD. (ب) تم تحديد هيكل دمية TEOS وشكلت باستخدام الطباعة الحجرية القياسية؛ طبقتين عازل (أكسيد ونيتريد) بمثابة عازل البوابة. (ج) تم إيداع طبقة α-سي 100 ن سميكة باستخدام LPCVD، وأجريت الصلب في وقت لاحق لتحويل α سي في بولي سي. (د) وبعد ذلك يقوم S / D المنشطات من خلال غرس الفوسفور أيون. (ت) وتكونت قنوات سي جدار بطريقة الانحياز الذاتي باستخدام الطباعة الحجرية القياسية. (السادس) أعلى نظرا لهيكل الجهاز ملفقة مع pSNW. (ب) الصور الضوئية من شريحة pSNWFET جهاز الاستشعار البيولوجي. (ج) صورة SEM من جهاز pSNWFET واحد. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الطبقة = "jove_content" FO: المحافظة على together.within الصفحات = "1"> الشكل 2
الشكل 2. تعديل السطحية والتحقق من الصحة على pSNWFET (أ) مخطط سطح functionalization من الحمض النووي والحمض النووي التهجين / الحمض النووي. (ب) XPS أطياف C1S، O1s، وإشارات N1s من رقاقة السيليكون (أخذ العينات عمق = 7.5 نانومتر)، حيث تم إجراء تعديل سطح التدريجي المتسلسل لجنة التحقيق الحمض النووي يجمد. وقد تم الحصول على أطياف عالية الدقة، وكان من المقرر القرار الطاقة الكلي إلى 0.1 فولت. (ج) منحنى في الوقت الحقيقي في القيم ودرجة الحموضة المختلفة في كل خطوة من تعديل السطح؛ تم حقن 10 ملي نا-PB في الترتيب التالي: درجة الحموضة 7.0 → درجة الحموضة 6.0 → درجة الحموضة 5.0 → درجة الحموضة 4.0 → درجة الحموضة 3.0 → درجة الحموضة 4.0 → درجة الحموضة 5.0 → درجة الحموضة 6.0 → 7.0 درجة الحموضة → درجة الحموضة 8.0 → درجة الحموضة 9.0 → درجة الحموضة 8.0 → 7.0 درجة الحموضة . (د) متوسط ​​conductance في قيم درجة الحموضة 3،0-9،0 مع 10 ملي نا-PB بعد كل خطوة من تعديل السطح. (ه) الخصائص الكهربائية (I D - V BG منحنيات) من pSNWFET في كل خطوة من تعديل السطح. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (3)
الشكل 3. biosensing الحمض النووي على pSNWFET. وقد تم الحصول على منحنيات أنا D -V G من pSNWFET تعديل مسبار الحمض النووي في 10 ملي نا-PB (الرقم الهيدروجيني 7) (خط أسود). منحنى I D -V G التالية التهجين لجنة التحقيق واستهداف الحمض النووي (خط أحمر) تم الحصول عليها عن طريق إدخال الحمض النووي الهدف 22:00 وغسله مع 10 مM نا-PB (الرقم الهيدروجيني 7). عثر مسبار الحمض النووي (الخط الأزرق) وذلك بإضافة 1 نانومتر الانتعاش الحمض النووي لإزالة الحمض النووي الهدف. وقد استخدم Noncomplementary الحمض النووي عن السيطرة السلبية في هذه التجربة (الخط الأخضر).

بيو الهدف حساسية بلوري اكتب مرجع
الرقم الهيدروجيني وحيد ص 35
الكيسي ΔF508 التليف 3 قواعد الحذف وحيد ص 9
الأنفلونزا A فيروس واحد وحيد ص 2
الاستشعار ATP 100 PM وحيد ص 3
التيلوميراز 10 خلية هيلا وحيد ص 14
PSA / CEA / الميوسين-1 <1.4 / 2/5 جزء من الغرام / مل وحيد ن / ع 14
إشارة العصبية وحيد ن / ع 4
كاليفورنيا 2+ 100 نانومتر وحيد ن 5
السم البكتيري (SEB) 10 FM بولي ص 7
الدوبامين 1 وزير الخارجية بولي ن 8
تروبونين-T 1 FG / مل وحيد ن 19
عامل النمو البطاني الوعائي 1.04 / 0.104 نانومتر وحيد ن / ع 18
BRAF V599E 1-قاعدة عدم تطابق وحيد ن 11
1 وزير الخارجية بولي ن 10
أفيدين / streptavidin 1.48 نانومتر / 167 FM بولي ن 37
كاليفورنيا 2+ / تروبونين ا 1 ميكرومتر / 7 نانومتر وحيد ص 6
حمى الضنك المصلي 2 RNA <10 FM وحيد ن 12
كاميرا بروتين كيناز وأعرب المحللة خلية وحيد ص 16
مصفوفة الفلزي-2 100 FM وحيد ص 15
الرنا الميكروية (مير 21 / مير-205) 1 zeptomole (حوالي 600 نسخة) وحيد ص 13
عامل النمو البطاني الوعائي 1.25 جزء من الغرام / مل بولي ن
الغدة الدرقية الإنسان هرمون تحفيز 12:11 وحيد ن 20
البروتين ئي والثاني 6.7 غ / مل بولي ن 17
انترلوكين 8 / ورم α عامل نخر 10 FG / مل وحيد ن 22

بحثت الجدول 1. قائمة جزئية من biotargets باستخدام أجهزة SNWFET.

أليغنوكليوتيد] تسلسل
AIV H1 5'-aminomodified الحمض النووي التحقيق 5'-NH 2 -C 6 -CACACTCTGTCAACCTAC-3 "
الحمض النووي الهدف AIV H1 5'-CCATTGTGACTGTCCTCAAGTAGGTTGACAGAGTGTG-3 "
AIV H1 الانتعاش الحمض النووي 5'-CACACTCTGTCAACCTACTTGAGGACAGTCACAATGG-3 "
الحمض النووي غير مكمل (AIV H5 DNA الهدف) 5'-TGATAACCAATGCAGATTTG-3 "

الجدول 2. متواليات من أليغنوكليوتيد الاصطناعية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

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 أن تتكيف بسهولة إلى مرافق أشباه الموصلات التجارية. ونتيجة لذلك، pSNWFETs لها العديد من المزايا بما في ذلك فعالية التكلفة، وهي تقنية البناء بسيطة، وعملية تلفيق-CMOS متوافق وبالتالي يمكن تطبيقها في biosensing.

وعلى النقيض من تصنيع الجهاز أشباه الموصلات، وهي عملية واضحة المعالم في المستندات التجاريةمرافق و rcial، والشلل في bioprobe على الجهاز قد تختلف عن كل تطبيق معين. ويتضح من الشلل في تحقيق الحمض النووي على سطح SNW في الشكل 2A كمثال على ذلك. bioprobes الأخرى، مثل الأجسام المضادة، الأبتامرات، والإنزيمات، ويمكن أيضا أن يجمد على سطح SNW للكشف عن أهداف مختلفة. الخطوات التالية هي الحاسمة لشل حركة التحقيق الحمض النووي بنجاح. في بروتوكول لدينا، يتم تنظيف الجهاز pSNWFET كما التجهيز وتعامل مع البلازما الأكسجين ومن ثم تغمر في محلول / الايثانول APTES لإنشاء مجموعات أمين على SNWs. بعد ذلك، يتم غمر الجهاز في حل غلوتارالدهيد لإنشاء مجموعات ألدهيد على السطح. وبعد ذلك مترافق هذه الجماعات إلى التحقيق الحمض النووي 5'aminomodified. هناك حاجة إلى العطف متعددة الخطوات بين الجزيئات عبر رابط وbioprobe لتحويل الجهاز أشباه الموصلات إلى جهاز الاستشعار البيولوجي. وبالتالي، فإنه من المهم للتأكد من أن كل خطوة ناجحة. في كل خطوةمن الحمض النووي التحقيق الشلل، وكان يستخدم XPS لتحليل والتأكد من تركيب وكيمياء السطح. تم تحديد تركيزات الذرية من الكربون، والأكسجين، والنيتروجين على أساس مسح XPS من قمم منها، كما هو مبين في الشكل 2B. على إضافة التحقيق الحمض النووي، وكانت أهم التغييرات زيادة في تركيزات الكربون والنيتروجين. وقد لوحظ اتجاه متزايد في تركيزات الكربون والنيتروجين في كل خطوة من إجراء تجميد DNA التحقيق. انخفض تركيز الأكسجين أثناء الإجراء لأن مجموعة الهيدروكسيل الأم أصبحت مغطاة من خلال تعديل السطح. وكشفت هذه النتائج أن التحقيق الحمض النووي وثبتوا، وهو ما يتسق مع التغير في الخصائص الكهربائية، كما هو مبين في الشكل 2C، د، ه. الإجراءات المذكورة أعلاه هي مفيدة لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها في حالة تعديل سطح ناجحة. ومع ذلك، وعادة ما يقوم أنهم على منفصلة ثالمغلفة عفر بمادة مماثلة لتلك التي على سطح أسلاك متناهية الصغر. مطلوب دليل مباشر على التغيرات في الخصائص الكهربائية للجهاز تعديلها لتأكيد نتائج التعديل على سطح الجهاز، كما هو موضح في الفقرات التالية.

واحدة من أكثر الوسائل استخداما لرصد مباشرة التغيرات في سطح جهاز FET هو استشعار درجة الحموضة، كما هو مبين في الشكل 2D و د. تعديلات سطحية مختلفة تؤدي إلى الاختلاف في هذا الاتهام على سطح SNW، والتي تؤثر بشكل كبير على إمكانات سطح pSNWFET تحت بيئات مختلفة. كنا المحاليل درجة الحموضة واسعة للكشف عن تغيرات في تصرف المقابلة لمجموعات وظيفية على سطح SNW. من منظور الآلية، والزيادة في تصرف مع تغيير درجة الحموضة (زيادة أيونات الهيدروجين) تنسجم مع الزيادة في الشحنة السطحية إيجابي، والتي "تدور حول" ن من نوع FET من خلال accumulatiعلى الإلكترونات. ردود الكهربائية في الوقت الحقيقي للتصرف من pSNWFET يمكن قياسها في المحاليل مع قيم درجة الحموضة تتراوح 3،0-9،0. الأساليب المذكورة في هذا التقرير هي مفيدة لفحص ما إذا كانت أجهزة الاستشعار القائمة على أشباه الموصلات على استعداد لتطبيق biosensing.

ويوضح الشكل 2E طريقة ملائمة لتحديد نتيجة تعديل السطح من خلال القياس المباشر من الخصائص الكهربائية للجهاز. التغييرات في أنا D - V G منحنيات هو موضح في الشكل 2E تتفق مع كل مرحلة من الشلل الحمض النووي التحقيق على سطح SNW. ووفقا للنتائج، pSNWFETs يمكن استخدامها مباشرة لتأكيد الإجراء في كل خطوة من الشلل bioprobe. وتشير هذه النتيجة أيضا أن أعد pSNWFET المعدلة لتطبيق biosensing. وهذه الإجراءات هي مفيدة بشكل خاص عندما يكون الاجراء الشللوراسخة وفاق. تم فحص وظيفة جهاز الاستشعار البيولوجي استنادا pSNWFET-عن طريق الكشف عن AIV النوع الفرعي H1 الحمض النووي كمثال (الشكل 3). عن طريق التحقيق والهدف الحمض النووي هو مناسبة لتوضيح وضع جهاز الاستشعار البيولوجي الرواية بسبب استقرار جزيئات الحمض النووي والتقنيات المتاحة للحصول بسهولة تسلسل الحمض النووي المطلوب. بالإضافة إلى استخدام الحمض النووي noncomplementary كعنصر تحكم السلبية، أثبتنا تهجين الحمض النووي على pSNWFET مع نظام استرداد. وهذا مفيد بشكل خاص عند استخدام النظام الجديد أو جهاز جديد للتجارب biosensing. وتشارك العديد من الخطوات في عملية من تصنيع جهاز لتطبيق biosensing. يؤثر كل خطوة النتيجة النهائية. وعلاوة على ذلك، والنتائج السلبية الإيجابية أو كاذبة كاذبة وعادة ما يتم الحصول عليها في التجارب biosensing بسبب تعقيد البيئة biosensing. وهكذا، والتجارب التي تسيطر عليها حاسمة، ونظام استرداد أثبت في هذه الدراسة يمكن FACIL إلى حد كبيرإيتات تحديد العوامل غير المتوقعة التي تتداخل مع النتائج التجريبية.

القيود الرئيسية لالمستخدمة حاليا جهاز الاستشعار البيولوجي القائم على pSNWFET هي توافر الجهاز pSNWFET والأجهزة المستخدمة لقياس. ومع ذلك، هذه القيود اثنين يمكن التغلب عليها بسهولة في المستقبل القريب. وقد تم الإبلاغ عن أنواع عديدة من SNWFETs في الأدب. وpSNWFET أثبت في هذه الدراسة يجري بالفعل ملفقة باستخدام عملية أشباه الموصلات القياسية، ويمكن إنتاجها بكميات كبيرة مع سوى تعديلات طفيفة على عملية تصنيع الشرائح التجارية. كان القياس المستخدمة لقياس في هذه الدراسة معيار محلل رقاقة أشباه الموصلات. وهذا يعني أنه مع دائرة متكاملة الصحيحة المثبتة على الجهاز، والأجهزة المحمولة يمكن تصميمها وتصنيعها باستخدام التكنولوجيا الالكترونية الحالية.

في الختام، نحن تصف الإجراء الكامل للاستشعار عن الحمض النووي على pSNWFET. لأن IMMOBتؤثر إجراء ilization بشدة قدرة جهاز الاستشعار البيولوجي للكشف عن فعالية الجزيئات الحيوية، ويوفر هذا البروتوكول تأكيد خطوة بخطوة من الشلل bioprobe واستعداد الجهاز لتطبيقات الحمض النووي biosensing. ويمكن تكييف إجراءات مماثلة من هذا التقرير للعديد من التطبيقات biosensing مماثلة، والتي تعديلات ضرورية. ويصف هذا التقرير أيضا بروتوكولات لتأكيد واستكشاف الأخطاء وإصلاحها من الشلل في bioprobe وجهاز تعديلات سطحية. الطلب على مختلف أجهزة الاستشعار آخذ في الازدياد. الأساليب المذكورة في هذا التقرير هي إشارة مناسبة لإعداد وتطوير أجهزة الاستشعار القائمة على أشباه الموصلات.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Acetone ECHO AH-3102
(3-Amonopropyl)triethoxysilane (APTES), ≥98% Sigma-Aldrich A3648 Danger
Ethanol, anhydrous, 99.5% ECHO 484000203108A-72EC
Glutaraldehyde solution (GA), 50% Sigma-Aldrich G7651 Avoid light
Sodium cyanoborohydride, ≥95.0%  Fluka 71435 Danger and deliquescent
Sodium phosphate tribasic dodecahydrate, ≥98% Sigma 04277
Phosphoric acid, ≥99.0% Fluka 79622 Deliquescent
Photoresist (iP3650) Tokyo Ohka Kogyo Co., LTD THMR-iP3650 HP
Synthetic oligonucleotides, HPLC purified Protech Technology
Tris(hydroxymethyl)aminomethane (Tris), ≥99.8% USB 75825
Keithley 2636 System SourceMeter Keithley
SR830 DSP Lock-In Amplifier Stanford Research Systems
SR570 Low-noise Current Preamplifier Stanford Research Systems
Ni PXI Express National Instruments

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).

Tags

الهندسة الحيوية، العدد 110، البولي سيليكون، أسلاك متناهية الصغر حقل التأثير الترانزستور، biosensing، تعديل السطح، والتفاعل تهمة تهمة، خالية من التسمية، وكشف في الوقت الحقيقي
إعداد السيليكون أسلاك متناهية الصغر حقل التأثير الترانزستور لتطبيقات كيميائية وBiosensing
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wu, J. Y. S., Lin, C. H., Feng, M.… More

Wu, J. Y. S., Lin, C. H., Feng, M. H., Chen, C. H., Su, P. C., Yang, P. W., Zheng, J. M., Fu, C. W., Yang, Y. S. Preparation of Silicon Nanowire Field-effect Transistor for Chemical and Biosensing Applications. J. Vis. Exp. (110), e53660, doi:10.3791/53660 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter