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硅納米線場效應晶體管（SiNW FET）是一種超靈敏、無標記的生物傳感器。然而，硅納米線的納米級制造工藝和表面功能化的不一致性導致了傳感器之間的差異。考慮到SiNW FET傳感器的飽和響應與其特征尺寸和表面功能化之間具有強相關(guān)性，中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所李鐵課題組提出了一種將SiNW FET的傳感原理與Langmuir-Freundlich模型相結(jié)合的校準策略。通過將SiNW FET傳感器（ΔI/I0）的響應歸一化為飽和響應（ΔI/I0）max，在檢測同一濃度的生物靶標時，傳感器之間的變異系數(shù)（CV）可顯著降低。

與紫外光譜定量核酸濃度的方法進行相關(guān)性分析，相關(guān)系數(shù)為0.933，相關(guān)性高，并可以在5分鐘內(nèi)實現(xiàn)核酸、蛋白質(zhì)和外泌體的無標記檢測，檢測限可低至aM量級。該飽和響應校準策略在生物檢測應用中具有良好的通用性和實用性，可為納米傳感器的實際應用提供重要理論基礎(chǔ)和實驗支持，相關(guān)研究成果以“A Calibration Strategy for Silicon Nanowire Field-Effect Transistor Biosensors and Its Application in Ultra-Sensitive, Label-Free Biosensing”為題于2024年8月8日發(fā)表在學術(shù)期刊ACS Nano期刊上。

圖1 SiNW場效應晶體管生物傳感器的標定策略及其在生物傳感中的應用。

（a）SiNW場效應晶體管生物傳感器制造和功能化產(chǎn)生的差異；

（b） SiNW場效應晶體管生物傳感器校準原理；

（c）SiNW場效應晶體管生物傳感器在生物傳感中的應用。