基于場效應晶體管(FET)的生物傳感器可以通過測量生物分子的固有電荷來實現對生物分子的無標簽檢測。這些傳感器的檢測極限是通過對溶液中抗衡離子中的電荷進行Debye篩選而確定的。在這里，我們使用具有變形的單層石墨烯通道的FET來檢測核酸。這些具有毫米級通道的設備在分別低至600 zM和20 aM的緩沖液和人血清樣本中顯示出超高靈敏度，分別約有18和600個核酸分子。計算模擬表明，納米級形變可在傳感通道中形成“電熱點”，從而減少了凹區的電荷屏蔽。此外，變形的石墨烯可能呈現出帶隙，允許少量電荷使源極-漏極電流呈指數變化。總的來說，這些現象使得在毫米級結構中檢測超靈敏的電子生物分子成為可能。
Fig. 1 扁平和彎曲石墨烯FET生物傳感器的設計和表征。
Fig. 2 在扁平和彎曲FET上進行核酸吸收和雜交測試。
Fig. 3 平衡DNA的模擬示意圖。
Fig. 4 電容測量和電荷層距離的影響。
相關研究成果于2020年美國伊利諾斯大學Rashid Bashir課題組，發表在Nature Communications(https://doi.org/10.1038/s41467-020-15330-9)上。原文：Ultrasensitive detection of nucleic acids using deformed graphene channel ?eld effect biosensors
