Small Methods：納米線晶體管生物感測器的研究進展

在過去二十年中，納米技術的迅速發展為醫學診斷，藥物發現，能量轉換等提供了新的機遇。在眾多的納米材料中，一維納米材料集成至新型功能化電子器件（如場效應晶體管）已展現出了其優於現有常規技術的優越性。由於其比表面積大，半導體納米線表面電荷的微小變化，在電場效應下可導致電輸出信號的劇烈響應。此外，納米線的納米尺度與生物分子相當，二者之間具有良好的兼容性。因此，一維納米線晶體管器件為生物感測和納米電子裝配提供了一個優越的平台。

硅納米線作為一種新型的半導體納米材料，在器件設計製造方面表現出顯著優勢，特別是結合硅工業可實現其大規模低成本製造。同時，硅納米線可以實現各種生物受體（例如肽核酸、適配體和抗體等）的表面直接修飾，用於生物目標物或者細胞的特異性識別。因而，硅納米線晶體管生物感測器收到了廣泛關注和科研投入，目前已在生物醫學方面取得了重大進展。

上海工程技術大學的魯娜研究員和中國科學院上海應用物理研究所的樊春海研究員等總結了近年來硅納米線晶體管感測器在生物分析和生命科學應用方面的最新研究進展。該綜述文章首先介紹了硅納米線晶體管生物感測器的工作原理、硅納米線的多種製備技術、以及硅納米線的表面生物修飾技術。其次，重點討論了硅納米線感測器在生物分析和生命科學中的研究進展。生物分析應用包括對核酸、疾病標誌物、神經遞質以及病毒粒子等生物目標物的高靈敏、特異性、無標記實時檢測，以及高離子強度生理溶液中疾病標誌物的檢測方法。生命科學應用討論了三維納米場效應晶體管生物探針用於監測培養細胞的細胞外、細胞內以及組織等活體生物系統的電生理學記錄。作者還討論了目前硅納米線晶體管感測器在實際臨床診斷和生命科學研究中面臨的挑戰和困難，並針對這些問題的解決方案和發展方向進行了探討和展望。

相關文章發表在Small Methods(DOI: 10.1002/smtd.201700263)上。

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