전계 효과 트랜지스터를 사용하는 바이오 센서는 큰 가능성을 보여줍니다

관심 대상을 실시간으로 모니터링하는 분석 장치인 민감하고 선택적인 전자 바이오센서에 대한 수요는 광범위한 응용 분야에서 증가하고 있습니다. 이는 임상 환경, 약물 발견, 식품 안전 및 품질 관리, 환경 모니터링 내의 건강 관리에 이상적입니다.

전자 바이오센서는 단순성, 짧은 분석 시간, 낮은 제조 비용, 최소한의 샘플 준비 및 훈련받지 않은 직원이 현장에서 사용할 수 있는 가능성으로 인해 매력적입니다.

Free University of Bozen-Bolzano와 ETH Zurich 연구원들은 전해질 개폐 탄소 나노튜브 전계 효과 트랜지스터(EG-CNTFET) 바이오센서의 과학적 발전을 검토했습니다. 이러한 장치는 우수한 전자 특성과 고유한 신호 증폭이 특징이며 고감도로 광범위한 생체 분자를 감지할 수 있습니다.

바이오센서의 주요 구성요소 중 하나는 효소, 항체, 앱타머 또는 이온 선택성 막과 같은 생체 인식 요소로, 관심 있는 분석물(화학물질이 측정 및 식별되는 물질)을 선택적으로 인식합니다. 생체 변환 장치는 생체 인식 요소와 분석 물질 간의 상호 작용을 측정 가능한 전기 신호로 변환합니다.

Bozen-Bolzano의 Free University의 Mattia Petrelli는 "(전계 효과 트랜지스터)를 생체 변환 요소로 사용하는 바이오 센서는 피코몰 농도까지 여러 분석 물질에 대해 높은 감도를 이미 입증했기 때문에 바이오 센싱 응용 분야에서 가장 유망한 장치 중 하나입니다."라고 말했습니다. . "FET 기반 바이오센서에 사용할 수 있는 모든 재료 중에서 반도체 탄소나노튜브는 전기적, 화학적 특성이 유리하기 때문에 흥미롭습니다."

이러한 바이오센서를 서로 다른 생체인식 요소로 구성함으로써 “생체분자, 암 바이오마커, 박테리아 및 이온과 같은 다양한 분석물질을 선택적으로 검출하는 것이 가능합니다.”라고 Petrelli는 말했습니다. "이러한 바이오센서를 실제 응용 프로그램으로 변환할 수 있는 가능성을 보여주는 보고서에도 불구하고 상용화되기 전에 문제를 극복해야 합니다."

EG-CNTFET 기반 바이오센서는 현재 한 번에 하나의 분석물만 감지할 수 있습니다. 혈액, 땀 또는 타액과 같은 복잡한 매체 내의 서로 다른 인터페이스도 특정 신호를 감지하기 어렵게 만듭니다.

Petrelli는 "이는 실제 응용 분야에 대한 이러한 바이오센서의 적용 가능성을 제한합니다."라고 말했습니다. “장치의 선택성은 특히 복잡한 감지 환경에서 가능한 모든 간섭 물질에 대해 신중하게 평가되어야 합니다. 이러한 문제가 해결되면 가까운 장래에 이러한 바이오센서가 다양한 응용 분야에 구현되는 것을 상상할 수 있습니다.”