چالش ها و فرصت ها در راستا تجاری سازی نانوزیست حسگرهای مبتنی بر FET - ارانیوز

به گزارش گروه دانشگاه خبرنگاران، تقاضا برای حسگر های زیستی الکترونیکی حساس و انتخابی برای طیف گسترده ای از کاربرد ها در حال رشد است، دستگاه های تحلیلی که هدف مورد نظر را در زمان واقعی پایش می کنند. این دستگاه ها برای مراقبت های بهداشتی در محیط های بالینی، کشف دارو، کنترل ایمنی و کیفیت مواد غذایی و نظارت بر محیط زیست ایده آل هستند. حسگر های زیستی الکترونیکی به دلیل سادگی، زمان تجزیه و تحلیل کوتاه، هزینه ساخت پایین، حداقل آماده سازی مورد نیاز برای نمونه و پتانسیل استفاده در نواحی مختلف از طریق پرسنل آموزش دیده مجذوب کننده هستند.

به تازگی محققان ETH زوریخ به بررسی پیشرفت های علمی در حوزه ترانزیستور اثر میدان حاوی نانولوله کربنی پرداخته اند. در مقاله ای مروری که در نشریه Applied Physics Reviews به چاپ رسیده است، آن ها زیست حسگر های ترانزیستوری اثرمیدان حاوی نانولوله کربنی دروازه -الکترولیت را مورد مطالعه قرار داده اند.

این دستگاه ها با ویژگی های الکترونیکی برتر و تقویت سیگنال ذاتی شناخته می شوند و قادر به تشخیص طیف وسیعی از مولکول های زیستی با حساسیت بالا هستند.

حسگر های زیستی مبتنی بر ترانزیستور اثر میدانی نانولوله کربنی دارای دروازه الکترولیت برای بسیاری از کاربرد ها امیدوار کننده هستند.

یکی از اجزای اصلی یک حسگر زیستی عنصر شناسایی زیستی آن است، مانند آنزیم ها، آنتی بادی ها، آپتامر ها یا غشا های انتخابی یونی که به طور انتخابی آنالیت (ماده ای که مواد شیمیایی آن میزان گیری و شناسایی می شوند) را تشخیص می دهند. دستگاه های انتقال زیستی، تعامل بین عنصر شناسایی زیستی و آنالیت را به یک سیگنال قابل میزان گیری، مانند سیگنال الکتریکی، تبدیل می کنند.

ماتیا پتریلی از محققان این پروژه گفت: حسگر های زیستی که از (ترانزیستور های اثر میدان) به عنوان عناصر انتقال زیستی استفاده می کنند، یکی از امیدوارکننده ترین دستگاه ها برای کاربرد های حسگری زیستی هستند، زیرا قبلاً حساسیت بالایی نسبت به چندین آنالیت تا غلظت پیکومولار نشان داده اند. در میان تمام مواد احتمالی که می توان برای حسگر های زیستی مبتنی بر FET استفاده کرد، نانولوله های کربنی نیمه رسانا جالب هستند، زیرا خواص الکتریکی و شیمیایی مطلوبی دارند.

پتریلی گفت: با سازماندهی این حسگر های زیستی با عناصر شناسایی زیستی مختلف، می توان به تشخیص انتخابی آنالیت های مختلف، مانند مولکول های زیستی، نشانگر های زیستی سرطان، باکتری ها و یون ها دست یافت. علی رغم گزارش هایی که تبدیل بالقوه این حسگر های زیستی را به کاربرد های دنیای واقعی نشان می دهند، قبل از اینکه به صورت تجاری در دسترس باشند، باید بر چالش هایی نیز غلبه کرد.

حسگر های زیستی مبتنی بر EG-CNTFET در حال حاضر قادر به تشخیص تنها یک آنالیت در هر زمان هستند. محلول های پیچیده ای مانند خون، عرق، یا بزاق برای کار با آن ها نیاز است که این موضوع تشخیص سیگنال های خاص را چالش برانگیز می کند.

پتریلی گفت: این امر استفاده از این حسگر های زیستی را برای کاربرد های واقعی محدود می کند. انتخاب پذیری دستگاه باید به دقت در برابر همه عوامل مزاحم احتمالی، به ویژه در محیط های تشخیص پیچیده ارزیابی شود. هنگامی که این چالش ها برطرف شد، می توانیم تصور کنیم که این حسگر های زیستی برای کاربرد های مختلف در آینده نزدیک اجرا شوند.