Name: Kimya ve Biyoalgılayıcı Uygulamaları için Silikon Nanotel Alan etkili Transistör hazırlanması (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-04-21T15:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 25 s
Description: Keşfedin polisilikon nanotel alan etkili transistörlerde biyosonda immobilizasyonunu ve DNA algılamasını. Bu yüksek duyarlılıklı yöntem, bulaşıcı hastalıkların klinik tanısında gerçek zamanlı uygulamalar sunar.

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

Bu araştırma, Tayvan Bilim ve Teknoloji Bakanlığı (104-2514-S-009 -001, 104-2627-M-009-001 ve 102-2311-B-009-004-MY3) tarafından finansal olarak desteklenmiştir. Ulusal Nano Cihaz Laboratuvarları'na (NDL) cihaz üretimi ve analizi sırasındaki değerli yardımları için teşekkür ederiz.

1. Fabrikasyon ve pSNWFET Cihazlarının Koruma <ol><li> cihaz İmalatı Not: pSNWFET önce 23,24 bildirilen bir yan boşluk tekniği kullanılarak imal edilmiştir. <ol><li> kapı dielektrik katman hazırlayın. <ol><li> 100 nm kalınlığında termal oksit (SiO 2) (4 saat 980 ° C&#39;de O 2 ve H 2 işlem gazı) ıslak oksidasyon süreci 25 kullanarak bir Si substrat üzerinde katman kap. </li><li> 4 saat 980 ° C &#39;de düşük basınçta kimyasal buhar biriktirme (LPCVD) 25 ile 50 nm-kalınlıkta bir nitrür (si 3N 4) tabaka bırakın. </li></ol></li><li> 4 saat 780 ° C&#39;de LPCVD 25 kullanılarak 100 nm kalınlığında Tetraetil Ortosilikat (TEOS) katmanı bırakın. </li><li> oksit kukla yapılarını tanımlamak için bir I-line step kullanılarak standart litografi gerçekleştirin. <ol><li> Coat bir 830-nm kalınlığında paslanmaz çeliğin tabakası ile stürktürlerin. </li><li> benI-line step bir desen tanımlanmış photomask nsert. </li><li> Oda sıcaklığında 1980 J bir güçte: I-line step (365 nm dalga boyu) kullanarak pozlamayı işleyin. </li><li> 5 dakika boyunca bir geliştirici içinde gofret geliştirin. </li><li> Indüktif 1 dakika için HBr ve Cl plazma gazı ile plazma 25 etcher bağlanmış bir standart kullanarak izotropik aşındırma işlemi gerçekleştirin. </li></ol></li><li> LPCVD 25 kullanılarak 100 nm kalınlığında amorf silisyum (α-Si) katmanı bırakın. </li><li> Polikristal yapıya α-Si dönüştürmek için 24 saat boyunca N2 ortam içinde 600 ° C de bir tavlama aşaması gerçekleştirin. </li><li> Düşük enerjide kaynak / drenaj (S / D) doping ile implant fosfor iyonları (5E 15 cm -2) 25. </li><li> Poli-Si tabakayı kaldırmak ve polisilikon nanotel (pSNW) 25 oluşturmak için I-line step kullanılarak standart litografi gerçekleştirin. Not: dop implant adımı 1.1.3 tekrarlayınpoli-Si çıkarılması ve self-hizalanmış bir biçimde yan Si kanalları oluşturacak S / D bölgelerden daha başka yerlerde karıncalar. </li><li> 5 saat 25 780 ° C&#39;de LPCVD kullanarak pasivasyon işlemi (200 nm kalınlığında TEOS oksit tabakası) gerçekleştirin. </li><li> İki aşamalı kuru / ıslak aşındırma işlemini kullanarak nanotel kanalları ve form testi pedleri maruz I-line step kullanılarak standart litografi gerçekleştirin. <ol><li> Adımı tekrarlayın 1.1.3. </li><li> Islak aşındırma işlemi gerçekleştirin (DHF: HF / 1 dakika süre ile H 2 O). </li></ol></li></ol></li><li> Gofret koruma <ol><li> Bir vakum saklama torbasında gofret Seal ve elektronik kuru kabine (bağıl nem &lt;oda sıcaklığında% 40) saklayın. </li></ol></li></ol> Cihazın 2. Tedavi öncesi <ol><li> cihaz temizliği <ol><li> Saf aseton ile cihazı durulayın. </li><li> Sonikasyon (46 kHz, 80 B), 10 dakika boyunca, saf aseton cihazı. </li> &lt;li&gt; sonikasyon (46 kHz, 80 W) 5 dakika boyunca saf etanol (% 99.5) cihaz. </li><li> Üfleme kuru azot Cihazın yüzeyi. </li></ol></li><li> oksijen plazma <ol><li> 30 saniye için 18 W O 2 plazma ile cihazı davranın. </li></ol></li></ol> Cihaz Yüzey DNA Probe 3. İmmobilizasyonu <ol><li> Amin grubu modifikasyonu <ol><li> % 2.0 (3-aminopropil) trietoksisilan (APTES), 30 dakika boyunca / etanol çözeltisi içinde cihazı bırakın. </li><li> Etanol ile üç kez yıkanır cihazı ve daha sonra sonikasyon (46 kHz, 80 B), 10 dakika boyunca etanol içindeki bir cihaz. </li><li> 10 dakika SNWs ilgili amin grupları oluşturmak için 120 ° C&#39;de bir sıcak plaka üzerinde cihazı ısıtın. </li></ol></li><li> Aldehid grubu modifikasyonu <ol><li> yüzeye aldehid grupları oluşturmak için oda sıcaklığında 1 saat süre ile% 12.5 glutaraldehid cihazı bırakın. Işık maruz kalmaktan kaçının. </li><li> Cihaz zekâ yıkayınH, 10 mM sodyum fosfat tampon maddesi (Na-PB pH 7.0) ve daha sonra, ve-darbe kuru azot ile cihazın yüzeyi. </li></ol></li><li> DNA probu immobilizasyon <ol><li> gece boyunca 1 uM, DNA probları içeren bir çözelti içinde cihazı bırakın. </li><li> 30 dakika reaksiyona girmemiş aldehid grupları bloke etmek için 4.0 mM NaBH3 CN ile, 10 mM Tris tampon maddesi (pH 8.0) &#39;de cihaz bırakın. </li><li> Na-PB (pH 7.0) ile üç kez cihaz yıkanır ve daha sonra azot ile cihazın yüzeyi fön. </li></ol></li></ol> pSNWFET Yüzey Modifikasyon 4. Onay ve Analizi <ol><li> Yüzey modifikasyonu, her adımda takip pH profili <ol><li> pH 3,0-9,0 10 mM Na--PB hazırlayın. <ol><li> Iyonu giderilmiş su içinde (Na 3 PO4) (pH 11.60) dodekahidrat tribazik, 10 mM sodyum fosfat hazırlayın. </li><li> Iyonu giderilmiş su içinde 10 mM fosforik asit hazırlanması (H3 PO 4)(PH 2.35). </li><li> 3.0 pH değerlerinde, 4.0, 5.0 ile tampon elde etmek için, pH değerinin ölçümü sırasında, 6.0, 10 mM Na 3 PO 4 tampon 500 ml pH elektrodu yerleştirin ve 10 mM H3 PO 4 tampon farklı hacimlerde bu çözelti karışımı , 7.0, 8.0 ve 9.0 arasındadır. </li></ol></li><li> AC iletkenlik ölçümü Not: Ölçüm devresi küçük bir AC sinyal jeneratörü ve sıvı geçit elektrodu olarak sunulan bir Au Mikro dahil. <ol><li> Her değişiklik adımında ölçümü 26 için en uygun sıvı kapı gerilimi (V LG) belirlemek (2.2, 3.1, 3.2, ve 3.3 adımlar). Not: Cihazın elektrik özellikleri, bu bölümde tarif edildiği gibi SNW dört yüzey değişiklikleri ölçüldü sonra. Aşama 2.2&#39;de doğal oksit tabakası içeren modifiye edilmemiş pSNWFET değiştirilmiş; APTES amino grubu ile cihaz modifiye 3.1 gerektirir aşama; adım 3.2 yüksüz ile değişiklik gerektirirGlutaraldehid fonksiyonel grup; ve adım 3.3 DNA probu değişiklik içerir. <ol><li> SNW ile doğrudan temas için: 10 mM Na-PB (pH 7.0), bir şırınga pompası kullanılarak SNW yüzeyine bir çözüm sunmak (5.0 mL / saat akış oranı). </li><li> 0.80 den 1.30 V V LG süpürme sırasında cihazın gerçek zamanlı iletkenliği ölçmek <ol><li> Oda sıcaklığında kilit tekniği 27 kullanılarak iletkenlik ölçümü yapın. </li><li> düşük gürültü akımı preamplifikatör kullanarak bir AC gerilim sinyali AC akım sinyalleri dönüştürmek. </li><li> 1.30 V (aralık = 0.02 V) 0.80 V LG artan üzerine iletkenlik (G) hakkında veri toplamak. </li></ol></li><li> Cihazın 26 optimal V LG (en hassas V LG) belirleyin. <ol><li> Eğrinin denklemini elde etmek için adım 4.1.2.1.2.3 gelen GV LG eğrileri çizilir. </li><li> Difdenklemini farklılaştıran ve V LG her noktasında değerlerini hesaplamak. </li><li> G adım 4.1.2.1.3.2 değeri bölün ve maksimum numarasına göre optimum V LG belirler. </li></ol></li></ol></li><li> Yüzey modifikasyon her adımında pH profili gerçek zamanlı iletkenlik ölçümü. <ol><li> Oda sıcaklığında kilit tekniği 27 kullanılarak iletkenlik ölçümü yapın. </li><li> düşük gürültü akımı preamplifikatör kullanarak AC gerilim sinyalleri içine AC akım sinyalini dönüştürmek. </li><li> Yüzey modifikasyonu (adım 2.2 her adımı için optimal V LG ayarlayın: V LG = 1.02, 3.1 adım: V LG = 0.98, adım 3.2: V LG = 0.98, ve adım 3.3: V LG = 1.0). </li><li> 5.0 ml / sa: 3.0 ila SNW yüzeyine 9.0 (akış hızı pH değerleri ile, 10 mM Na-PB çözeltisi sunmak) Ve 0.01 V&#39;luk bir boşaltma geriliminde iletkenlik verileri toplar </li></ol></li></ol></li></ol></li><li> Yüzey modifikasyonu, her adımda takip eden 10 mM Na--PB (pH 7.0), cihazın elektrik özellikleri (I D -V BG eğrisi) ölçümü (adım 2.2, 3.1, 3.2 ve 3.3.) Not: Cihazın elektrik özelliklerini SNW dört yüzey değişikliklerden sonra ölçüldü: Adım 2.2, yerli oksit tabakası içeren değiştirilmemiş pSNWFET değiştirilmiş; adım 3.1 APTES amin grubu ile cihazı değiştirme içerir; adım 3.2 glutaraldehit yüksüz fonksiyonel grup ile değişiklik gerektirir; ve adım 3.3 DNA probu değişikliği gerektirir. <ol><li> SNW ile doğrudan temas için: bir şırınga pompası kullanılarak (5.0 ml / saat debi) (2.2, 3.1, 3.2, ve 3.3 adımlar), 10 mM Na-PB (pH 7.0) SNW yüzeyine çözüm sunun. </li><li> Ben D ölçün </em&gt; Cihazın bir ticari yarıiletken analizörü ve yazılımı kullanarak (2.2, 3.1, 3.2, ve 3.3 adımlar). <ol><li> &quot;NMOSFET&quot; modunu seçin. </li><li> Modülleri - &quot;V BG Ben D&quot; seçeneğini seçin. Not: D drenaj / kaynak akımı ve V BG arka kapı gerilimdir. </li><li> 3,0 V -1 potansiyel kapısı (V BG) süpürme sırasında sabit bir önyargı gerilimi (V D = 0,5 V) Set (aralık = 0,2 V). </li><li> V BG eğrileri - I D elde etmek için Çalıştır simgesini tıklatın. </li></ol></li></ol></li></ol> 5. DNA Biyoalgılayıcı Not: Tipik bir deneyde, bu D - V, B, eğri G başka varyasyonu Obse olduğundan emin olmak için üç kez belirlenmektedirSVEd. <ol><li> Taban belirlenmesi <ol><li> Bir şırınga pompası kullanılarak 10 dakika için bir DNA probu immobilize SNW yüzeyine, 10 mM Na-PB çözeltisi (pH 7.0) teslim (akış hızı: 5.0 ml / saat) ve daha sonra 30 dakika boyunca SNW inkübe edin. </li><li> Cihazın (adımı tekrarlayın 4.2.2) I D ölçün. </li></ol></li><li> DNA algılama / DNA hibridizasyonu <ol><li> Bir şırınga pompası kullanılarak 10 dakika için bir DNA probu immobilize SNW yüzeyi üzerine yüklenebilir 22:00 tamamlayıcı hedef DNA (akış hızı: 5.0 ml / saat) ve daha sonra 30 dakika boyunca SNW inkübe edin. </li><li> Bağlanmamış hedef DNA yıkamak için: bir şırınga pompası kullanılarak 10 dakika boyunca SNW yüzeyi üzerine, 10 mM Na-PB çözeltisi (pH 7.0) teslim (5.0 mi / saat akış oranı). </li><li> Cihazın ben D ölçmek için adımı yineleyin 4.2.2. </li></ol></li><li> DNA / DNA hibridizasyon sinyali teyit. <ol><li> t üzerine yük 1 nM kurtarma DNA, DNA, bir şırınga pompası kullanılarak 10 dakika boyunca SNW yüzey probu immobilize (akış hızı: 5.0 ml / saat) ve daha sonra 30 dakika boyunca SNW inkübe edin. </li><li> Bir şırınga pompası kullanılarak 10 dakika boyunca SNW yüzeyi üzerine, 10 mM Na-PB çözeltisi (pH 7.0) teslim (: 5.0 ml / saat akış oranı). </li><li> Cihazın ben D ölçmek için adımı yineleyin 4.2.2. </li></ol></li><li> Negatif kontrol <ol><li> Bir şırınga pompası kullanılarak 10 dakika için bir DNA probu immobilize SNW yüzeyi üzerine yüklenebilir 100 pM olmayan tamamlayıcı DNA (akış hızı: 5.0 ml / saat) ve daha sonra 30 dakika boyunca SNW inkübe edin. </li><li> Bir şırınga pompası kullanılarak 10 dakika boyunca SNW yüzeyi üzerine, 10 mM Na-PB çözeltisi (pH 7.0) teslim (: 5.0 ml / saat akış oranı). </li><li> Cihazın ben D ölçmek için adımı yineleyin 4.2.2. </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>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Yukarıdan aşağıya ticarileştirme ve aşağıdan yukarı fabrikasyon sSNWFETs için nedeniyle maliyeti 32,33, SNW konum kontrolü 34,35 ve düşük üretim ölçeği 36 zor kabul edilir yaklaşır. Buna karşılık, pSNWFETs imalatı basit ve düşük maliyetli 37&#39;dir. Yanak boşluk oluşumu tekniği (Şekil 1) ile yukarıdan aşağıya bir yaklaşım ve kombinasyonu ile, SNW boyutu reaktif plazma aşındırma süresini ayarlayarak kontrol edilebilir. Şekil 1a pSNWFET arasınd...

Silikon nanotel alan etkili transistörler (SNWFETs) ultra yüksek hassasiyet avantajlarını ve çevresel yük değişimine doğrudan elektrik tepkiler var. negatif (ya da pozitif) yüklü molekülün silikon nanotel (SNW) yaklaşımları, örneğin n-tipi SNWFETs olarak, SNW alt taşıyıcı tükenmiş (veya biriken) vardır. Sonuç olarak, SNWFET iletkenliği azalır (veya artar) 1. Bu nedenle, SNWFET cihazının SNW yüzeyine yakın bir şarj molekülü tespit edilebilir. hücre yüzeyi üzerinde enzimler, proteinler, nükleotitleri, ve çok sayıda moleküller de dahil olmak üzere Kişisel biyomoleküllerin yük taşıyıcıları ve SNWFETs kullanılarak izlenebilir. Özellikle SNW bir biyomoleküler prob hareketsiz uygun bir modifikasyon ile bir SNWFET etiket içermeyen biyosensör olarak geliştirilebilir. biyomarkerlar kullanılarak Gözetim hastalıklarının tanısı için önemlidir. Tablo 1 &#39;de gösterildiği gibi, bir çok çalışma NWFE kullandık3 bağlanma tek virüsü 2, adenozin trifosfat ve kinaz dahil olmak üzere T tabanlı etiketi içermeyen, ultra-yüksek-duyarlılığı biyosensörler ve çeşitli biyolojik hedefleri gerçek zamanlı saptama, nöronal sinyaller 4, metal iyonları, 5,6, bakteriyel toksinler 7, dopamin 8, DNA 9-11 RNA 12,13, enzim ve kanser biyolojik 14-19, insan hormonlar 20, ve sitokinler 21,22. Bu çalışmalar, NWFET biyosensörler çözeltisi içinde, biyolojik ve kimyasal türlerin geniş bir yelpazesi için güçlü bir algılama platformu temsil olduğunu göstermiştir. SNWFET bazlı biyosensör, cihazın SNW yüzeyi üzerinde hareketsiz prob belirli biotarget tanır. Bir bioprobe immobilize genellikle bir dizi adımı içerir ve her adımda düzgün biyosensör düzgün işleyişini sağlamak için yapılır önemlidir. Çeşitli teknikler s analizi için geliştirilmiştirX-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), Elipsometri, temas açısı ölçümü, atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) de dahil olmak üzere, sert bir terkip. Böyle XPS, Elipsometri ve temas açısı ölçümü gibi yöntemler diğer benzer malzemeler üzerinde yapılan paralel deneyler bağımlı iken böyle AFM ve SEM gibi yöntemler, nanotel cihazda bioprobe immobilizasyon doğrudan kanıtlar sunmaktadır. Bu yazıda, iki bağımsız yöntemler kullanarak her değişiklik adımında onay açıklar. XPS polisilikon gofret belirli atomların konsantrasyonlarını incelemek için kullanılır, ve cihazın elektrik özelliklerinde değişimler doğrudan SNW yüzeyinde yük değişimini onaylamak için ölçülür. Biz bu protokolü göstermek için bir örnek olarak polikristal SNWFETs (pSNWFETs) kullanarak DNA biyoalgı kullanır. SNW yüzeyinde bir DNA probunun hareketsiz hale üç adımdan oluşur: SNW, al yerli hidroksil yüzeyinde amin grubu değişikliğifeniltiyoasetaldehit grup modifikasyonu ve 5&#39;-aminomodified DNA prob immobilizasyon. Yüzey ücretleri kanal akımı ve iletkenlik 1 alter kapısı dielektrik üzerinde yerel arayüz potansiyel değişikliklere neden çünkü her değişiklik adımında, cihaz doğrudan SNW yüzeyinde hareketsiz fonksiyonel grubun sorumlu değişimini algılayabilir. elektriksel pSNWFET cihazın elektrik özelliklerini modüle SNW yüzeyini çevreleyen Masraflar; Bu nedenle, SNW yüzey özellikleri pSNWFET cihazları elektriksel özelliklerinin belirlenmesinde önemli bir rol oynar. rapor edilen prosedürlere olarak, SNW yüzeyi üzerinde bir bioprobe immobilizasyonu ile doğrudan tespit edilebilir ve elektrikli ölçüm yoluyla teyit ve cihaz biyo-algılayıcı uygulamaları için hazırlanır.

<table><tbody><tr><td>Aseton</td><td>ECHO</td><td>AH-3102</td><td></td></tr> <tr><td>(3-Amonopropil) trietoksisilan (APTES), > %98</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>A3648</td><td>Tehlike</td></tr><tr><td>Etanol, susuz, %99,5</td> <td>ECHO</td><td>484000203108A-72EC</td><td></td></tr><tr><td>Glutaraldehit çözeltisi (GA), %50</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>G7651</td><td>Hafif</td></tr><tr><td>Sodyum siyanoborohidritten kaçının; 95.0%&nbsp;</td><td>Fluka</td><td>71435</td><td>Tehlike ve sıvılaştırıcı</td></tr><tr><td>Sodyum fosfat tribazik dodekahidrat, vb; %98</td> <td>Sigma</td><td>04277</td><td></td></tr><tr><td>Fosforik asit, > %99,0</td> <td>Fluka</td><td>79622</td><td>Sıvılaştırılmış</td></tr><tr><td>Fotorezist (iP3650)</td><td>Tokyo Ohka Kogyo Co., LTD</td><td>THMR-iP3650 HP</td><td></td></tr><tr><td>Sentetik oligonükleotidler, HPLC saflaştırılmış</td><td>Protech Teknolojisi</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tris(hidroksimetil)aminometan (Tris), &; %99,8</td> <td>USB</td><td>75825</td><td></td></tr><tr><td>Keithley 2636 Sistem Kaynak Ölçer</td><td>Keithley</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SR830 DSP Kilitli Amplifikatör</td><td>Stanford Araştırma Sistemleri</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SR570 Düşük Gürültülü Akım Preamplifikatörü</td><td>Stanford Araştırma Sistemleri</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ni PXI Express</td><td>Ulusal Enstrümanlar</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

kimya ve biyoalgılayıcı uygulamaları için silikon nanotel alan etkili transistör hazırlanması

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

Biyobelirteçler kullanılarak yapılan sürveyans, hastalıkların erken teşhisi, hızlı müdahalesi ve görülme sıklığının azaltılması için kritik öneme sahiptir. Bu çalışmada, biyobelirteç tespiti için biyoalgılama cihazları olarak görev yapan polikristalin silikon nanotel alan etkili transistörlerin (pSNWFET'ler) hazırlanmasını açıklıyoruz. pSNWFET'leri kullanarak kimyasal ve biyomoleküler algılama için bir protokol sunulmaktadır. pSNWFET cihazının gerçek zamanlı, etiketsiz ve ultra yüksek hassasiyetli biyoalgılama uygulamaları için umut verici bir dönüştürücü olduğu gösterildi. Bir pSNWFET'in kaynak/boşaltma kanalı iletkenliği, silikon nanotel (SNW) yüzeyinin etrafındaki ortamdaki değişikliklere duyarlıdır. Bu nedenle, SNW yüzeyindeki probları hareketsiz hale getirerek, pSNWFET, küçük moleküllerden (dopamin) makromoleküllere (DNA ve proteinler) kadar çeşitli biyohedefleri tespit etmek için kullanılabilir. Çok adımlı bir prosedür olan SNW yüzeyinde bir biyoprobun hareketsiz hale getirilmesi, biyosensörün özgüllüğünü belirlemek için hayati önem taşır. İmmobilizasyon prosedürünün her adımının doğru bir şekilde gerçekleştirilmesi esastır. Her modifikasyon adımından sonra pSNWFET'in elektriksel özelliklerindeki değişimi doğrudan gözlemleyerek yüzey modifikasyonlarını doğruladık. Ek olarak, her modifikasyonu takiben yüzey bileşimini incelemek için X-ışını fotoelektron spektroskopisi kullanıldı. Son olarak, pSNWFET üzerinde DNA algılamasını gösterdik. Bu protokol, biyoprob immobilizasyonunu ve müteakip DNA biyoalgılama uygulamasını doğrulamak için adım adım prosedürler sağlar.

Çeşitli SNWFETs biyosensörler (Tablo 1) transdüser olarak hizmet etmek için rapor edilmiştir. Tek kristalli SNWFETs (sSNWFETs) ve pSNWFETs sulu çözeltiler içinde dönüştürücü gibi karşılaştırılabilir elektrik özellikler gösterirler ve her iki birçok biyo-algılayıcı uygulamaları için rapor edilmiştir. Bu çalışmada kullanılan pSNWFET cihazının avantajlı bir özelliği, basit ve düşük maliyetli bir imalat işlemidir. Şekil 1a pSNWFET imal katılan önemli adımlar...

Cihazın hazırlanması ve nanotel yüzeyinde bir DNA moleküler probunun immobilizasyonu ve doğrulanmasının yanı sıra DNA algılama koşulları da dahil olmak üzere polisilikon nanotel alan etkili transistörler kullanarak biyoalgılama için temel adımları açıklıyoruz.

Kimya ve Biyoalgılayıcı Uygulamaları için Silikon Nanotel Alan etkili Transistör hazırlanması

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

Bu protokolün genel amacı, polisilikon nanotel alan etkili transistörler üzerinde biyoprob immobilizasyonunu ve ardından gelen DNA biyosensörlemesini doğrulamaktır. Bu yöntem, biyoprob immobilizasyonu ve nükleik asit tespiti gibi biyoelektrik algılama alanındaki önemli soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Biyosensör cihazımız, gerçek zamanlı, emek gerektirmeyen ve aynı zamanda yüksek hassasiyetli biyosensörleme uygulamaları için gelecek vadeden bir transistördür.Bu biyosensörlerin etkileri, spesifik biyolojik hedefi kolayca, hassas ve doğru bir şekilde tespit edebilmeleri nedeniyle, yeni ortaya çıkan bulaşıcı hastalıkların klinik teşhisine kadar uzanmaktadır. Bu yöntem nükleik asit tespitine dair içgörüler sağlayabilmenin yanı sıra sitokinler, hormonlar, proteinler ve virüsler gibi diğer moleküllerin tespitinde de uygulanabilir. Genel olarak, bu yönteme yeni başlayan kişiler, biyoloji ve elektrik mühendisliği alanları arasında disiplinler arası iş birliği gerektirdiği için zorluk yaşayacaklardır.Polikristal silikon nanotel alan etkili transistörün hazırlanması metin protokolünde ele alınmıştır. Cihaz, altı inçlik bir gofretten oluşturulmuştur. Cihaz üzerindeki silikon nanoteller yaklaşık 100 nanometre genişliğinde ve 1,6 mikron uzunluğundadır.Cihazı ön işlemden geçirmek için, öncelikle cihazı elektronik kuru kabinindeki depolama alanından çıkarın ve içinde bulunduğu vakumlu poşeti açın. Biyosensörü, saf aseton yüklü bir sonikatörde 10 dakika boyunca temizleyin. Ardından, banyoyu saf etanol ile değiştirin ve sonikasyon işlemini beş dakika daha tekrarlayın.Bu ikinci banyodan sonra, cihazı kurutmak için bir nitrojen gazı akımı kullanın. Ardından, cihazı 18 watt gücünde 30 saniye boyunca oksijen plazmasına maruz bırakın. Şimdi, bir sonraki bölümde açıklandığı üzere, AC iletkenlik ölçümlerini yapın ve cihaz üzerindeki drain akımı elektriksel özelliklerini ölçün.Ardından, her modifikasyondan sonra hem AC iletkenliği hem de dren akımı şeklinde ek ölçümler alarak DNA'nın cihaz yüzeyine immobilizasyonuna geçin. İlk olarak, pH profilleme hazırlıklarını yapın. Deiyonize su içerisinde pH değeri 11.6 olan 10 millimolar sodyum fosfat tribazik dodekahidrat hazırlayın.Ardından, deiyonize su içerisinde pH değeri 2,35 olan 10 milimolar fosforik asit çözeltisi hazırlayın. Şimdi, iki stok çözeltiyi karıştırarak pH değerleri üç ile dokuz arasında değişen yedi adet 10 milimolar tampon çözelti hazırlayın. Test çözeltileri ve mikroakışkan kanal hazırlandıktan sonra, lock-in tekniği kullanarak gerçek zamanlı iletkenliği ölçün.Kaynak ve drenaj pedlerinin her birine iki adet iğne prob yerleştirin. Düşük gürültülü bir akım ön yükseltici kullanarak AC akım sinyalini bir AC voltaj sinyaline dönüştürün. Ardından, optimal sıvı kapı voltajını ayarlayın ve 10 millivolt'luk bir drenaj voltajında iletkenliği ölçerken her bir tampon çözeltiyi uygulamaya geçin.Ardından, nötr tampon ile drenaj akımını ölçün. Bir şırınga pompası kullanarak cihaza saatte beş mililitre hızında pH 7 tamponu akıtın. Sonra, ticari yarı iletken analiz yazılımını kullanarak N MOSFET modunda drenaj akımını ölçün.Polarma voltajını 0,5 volt olarak ayarlayın ve kapı potansiyelini eksi bir ile üç volt arasında 0,2 voltluk aralıklarla tarayın. Şimdi testi çalıştırın ve verileri elde edin. Nanotel yüzeyini kovalent olarak bağlamak için biyosensörün 30 dakika boyunca etanol içindeki %2 APTES'e daldırılmasıyla başlayın.Ardından biyosensörü etanol ile 30 saniye boyunca üç kez yıkayın ve daha sonra etanol yüklü bir Sonikatörde temizleyin. Şimdi, silikon nanotel üzerinde amin grupları oluşturmak için biyosensörü 120 °C sıcaklıktaki bir yüzeye 10 dakika boyunca yerleştirin. Isıtma adımının ardından, cihaz üzerinde önceki bölümde açıklanan şekilde ölçümler yapın.Ardından, silikon nanoteller üzerinde aldehit grupları oluşturmak için cihazı, oda sıcaklığında bir saat boyunca, pH 7'de 10 millimolar sodyum fosfatta çözünmüş %12,5 glutaraldehit içerisine daldırın. Bu adım sırasında ışığa maruz kalmayı sınırlayın. Glutaraldehit işleminin ardından cihazı, her yıkama için 30 saniye sürecek şekilde, 10 millimolar sodyum fosfat tamponu ile üç kez yıkayın.Ardından biyosensörü saf azot gazı altında kurutun ve yüzey modifikasyonunu doğrulamak için ölçümler yapın. Bir sonraki adım, DNA probunu uygulamak amacıyla biyosensörü bir mikromolar prob çözeltisinde gece boyunca inkübe etmektir. Ertesi gün, cihazı yarım saat boyunca dört milimolar sodyum siyanoborohidrür içeren 10 milimolar Tris içerisine daldırarak reaksiyona girmemiş aldehit gruplarını bloke edin.Ardından cihazı, daha önce yapıldığı gibi, pH 7'de 10 millimolar sodyum fosfat tamponu ile üç kez yıkayın ve ardından cihazı azot gazı altında kurutun. Biosensör olarak kullanmaya geçmeden önce yüzey modifikasyonunu onaylamak için son bir dizi ölçüm yapın. Başlangıç olarak bir baz hattı ölçümü ile başlayın.Cihaza 10 dakika boyunca pH nötr sodyum fosfat tamponu akıtın. Bu işlem sırasında çözelti akış hızı her zaman saatte beş mililitredir. Ardından 30 dakika bekleyin, pH nötr tamponu biyosensör üzerinden tekrar 10 dakika boyunca akıtın ve cihazın akımını ölçün.Ardından, prob ile komplementer olan 10 pikomol DNA'yı, çözeltiyi 10 dakika boyunca cihaz üzerinden akıtarak silikon nanotel yüzeyine yükleyin. Daha sonra biyosensörü 30 dakika boyunca inkübe edin. Negatif kontrol olarak, cihaza 100 pikomol non-komplementer DNA uygulayın.İnkübasyon sonrası, bağlanmamış hedef DNA'yı yıkamak için biyosensör üzerinden 10 dakika boyunca pH nötr tampon akıtın. Bu adımın ardından, cihazın akımını daha önce yaptığınız gibi ölçün. Sonrasında, DNA probu immobilize edilmiş silikon nanotel yüzeyine 10 dakika boyunca bir nanomolar geri kazanım DNA'sı yükleyin.Ardından biyosensörü, daha önce yapıldığı gibi 30 dakika boyunca inkübe edin. Son olarak, cihaz üzerinden 10 dakika daha pH nötr tampon akıtın ve ardından akım ölçümlerini tekrar gerçekleştirin. Silikon oksit yüzeyine bir DNA probu immobilize edilmiş ve her modifikasyon adımı X-ışını fotoelektron spektroskopisi kullanılarak doğrulanmıştır.SNW yüzeyindeki doğal oksit tabakasını içeren modifiye edilmemiş pSNWFET için, hidroksil grupları artan pH değerleri ile yüklü gruplar oluşturacak şekilde iyonize olmuştur. İletkenliğin farklı pH değerlerinde farklılık gösterdiği muhtemeldir. Farklı modifikasyonlar sonrası cihazın elektriksel özelliklerindeki kayma, tel yüzeyindeki değişimi doğrulamaktadır.Bu tür deneylerde, modifiye edilmemiş cihazın akım-gerilim eğrisi referans olarak kullanılmıştır. Cihaz APTES içine daldırıldıktan sonra, tel yüzeyindeki pozitif yük nedeniyle cihazın akım-gerilim eğrisi sola kaymıştır. Glutaraldehit, APTES ile modifiye edilmiş cihaza konjuge edildikten sonra, nötr yüklü MI bağ oluşumu nedeniyle akım-gerilim eğrisi tekrar sağa kaymıştır.Son olarak, APTES glutaraldehit ile modifiye edilmiş cihaza bağlanması için beş prime amin modifiyeli bir DNA probu eklenmiştir. DNA'nın omurgası, akım-gerilim eğrisinin en sağa kaymasına neden olmuştur. Bu videoyu izledikten sonra, polisilikon nanotel alan etkili transistörlerde biyoprob immobilizasyonunun nasıl doğrulanacağı ve DNA algılama uygulamasının nasıl gerçekleştirileceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.Bu nükleik asit tespit hazırlık tekniğinde uzmanlaşıldığında, işlem uygun şekilde yürütülürse bir saat içinde tamamlanabilir ve önceden gerçekleştirilebilir. Nihai biyosensörleme işlemi 10 dakikadan daha kısa sürer. Bu prosedürü uygularken, biyoprob modifikasyonunun her adımında cihazın elektriksel özelliklerini analiz etmeyi hatırlamak önemlidir.Bu teknik, yarı iletken tabanlı sensörler alanındaki araştırmacıların yolunu açarak biyosensörlerin daha geniş çaplı uygulamalarına imkan sağlamıştır. Bu prosedürlerin ardından, klinik kanser teşhisi gibi alanlardaki ek soruları yanıtlamak amacıyla kanser biyobelirteç probunun immobilizasyonu gibi diğer yöntemler uygulanabilir.

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Biz cihaz imalat ve karbon nanotüp tabanlı yüksek frekans biyosensörler için ölçü protokol açıklar. Yüksek frekans algılama tekniği temel iyonik (Debye) tarama etkisi azaltır ve geleneksel elektronik biyosensörler başarısız yüksek iyonik gücü çözümleri ameliyat olmak için nanotüp biyosensör sağlar. Teknolojimiz noktası bakım (POC) fizyolojik gerekli koşulların faaliyet gösteren elektronik biyosensör için benzersiz bir platform sağlar.

Yüksek İyonik Güç Çözümleri Algılama için karbon Nanotube Yüksek Frekans nanoelektronik Biyosensör Fabrikasyon

Silikon arayüzlerinin yüzey katkılaması için ayrıntılı bir prosedür sağlanmıştır. Ultra sığ yüzey katkısı, fosfor içeren tek tabakalar ve hızlı tavlama işlemi kullanılarak gösterilmiştir. Yöntem, makroskopik alan yüzeylerinin yanı sıra nanoyapıların dopingi için de kullanılabilir.

Organofosfor Bileşikleri Kullanma Silikon Yüzeyler ve Nanotellerin monolayer İletişim Doping

Bakterilerin hızlı tespiti için bir etiket içermeyen optik biyosensör sokulur. Biosensor direkt olarak yüzey üzerine, hedef bakteri hücreleri yakalamak için tasarlanmış bir nano yapılı gözenekli Si, dayanmaktadır. Bu yakalama problar olarak, gözenekli transdüktörün üzerine immobilize monoklonal antikorları kullanır. Çalışmalarımız (örneğin, hücre liziz gibi) önceden bir numune işleme ile birkaç dakika içinde, düşük bakteriyel konsantrasyonlarının saptanması için, bu biyosensör...

Optik Algılama E. coli Bakteri

Düşük sıcaklıkta dikey olarak hizalanmış karbon nanotüplerin büyümesi ve ardından yarı iletken fabrikasyonu kullanılarak dikey ara bağlantı elektrik test yapılarının imalatı için bir yöntem sunulmaktadır.

Yarıiletken Teknolojisi ile uyumlu Düşük Sıcaklık Karbon Nanotüp Dikey Bağlantıları Fabrikasyon

Bu kağıt, yardımlı dielectrophoresis için gösterdi akışı nanowire cihazların kendinden montajlı. Bir silikon nanowire alan etkili transistör imalatı örnek olarak gösterilir.

Akış yoluyla Dielectrophoresis: Yüksek performanslı çözüm processable Nanowire cihazları imalatı için düşük maliyetli bir yöntem

Burada, katı taşıyıcı sayısında elektrolit kullanarak denetlemek için bir iletişim kuralı mevcut.

Elektrik alanı kontrol elektronik elektrolit çoğunluğuna tarafından WS2 Nanodevices durumlarda

Biz bir deforme yanal NIPIN phototransistor dizi kavisli görüntü sensörleri için imal etmek detaylı bir yöntem mevcut. Phototransistor dizi ince silikon Adaları ve gerilebilir metal interconnectors oluşur, bir açık kafes formu ile esneklik ve esnekliği sağlar. Parametre analyzer fabrikasyon phototransistor elektrik özelliğini belirtir.

Esnek görüntü sensörü imalatı Lateral NIPIN Phototransistors dayalı.

Makaleyi gelecekteki düşük boyutlu nanoelektronik geliştirilmesi için bir standart ve güvenilir üretim yordamı tanıtmak amaçlanmaktadır.

İki boyutlu nanoelektronik imal etmek standart ve güvenilir bir yöntem

Bu protokol, hücre içi optik biyo-modülasyonu için basit ve kolay bir yöntemde silikon nanotellerin kullanımını açıklamaktadır. Bu teknik, çeşitli hücre tiplerine son derece uyarlanabilir ve in vitro ve in vivo uygulamaları için de kullanılabilir.

Silikon Nanowires ve Optik Stimülasyon İç-ve Hücrelerarası Elektrik Kaplin İncelemeler için

Mevcut protokol, elektrolit kapılı grafen alan etkili transistör (EGGFET) biyosensörünün gelişimini ve biyobelirteç immünoglobulin G (IgG) tespitindeki uygulamasını göstermektedir.

Biyobelirteç Tespiti için Elektrolit Kapılı Grafen Alan Etkili Transistörün Geliştirilmesi ve İşlevselleştirilmesi

Bu protokol, kısa ve basit bir işlem (yaklaşık yarım gün) kullanılarak çözelti kapılı bir FET sensörü (örn. pH sensörü) olarak yapılabilen tek parça indiyum-kalay oksit (ITO) bazlı iyona duyarlı alan etkili transistörün (ISFET) üretimini açıklar. Bu tek parça ITO-ISFET, biyoalgılamaya da uygulanabilir.

Hassas Biyoalgılamayı Mümkün Kılan Çözelti Kapılı İndiyum-Kalay-Oksit Bazlı Tek Parça Transistör İmalatı

Keşfedin polisilikon nanotel alan etkili transistörlerde biyosonda immobilizasyonunu ve DNA algılamasını. Bu yüksek duyarlılıklı yöntem, bulaşıcı hastalıkların klinik tanısında gerçek zamanlı uygulamalar sunar.

Kimya ve Biyoalgılayıcı Uygulamaları için Silikon Nanotel Alan etkili Transistör hazırlanması

Daha fazla video keşfet