阿卜杜拉国王科技大学
由KAUST领导的一个国际研究小组设计了一种基于固态金属氧化物晶体管的技术，可以快速检测生物样本中的非典病毒
信用:KAUST泽维尔·皮塔 基于固态金属氧化物晶体管的技术可以在不到两分钟的时间内检测出微量的生物分子，如DNA和新冠肺炎尖峰蛋白
这种由考斯特领导的国际团队设计的改变游戏规则的方法可以使新冠肺炎和许多其他疾病更快、更容易诊断和治疗
固态晶体管已经成为以高灵敏度和高选择性直接感测感兴趣的生物分子或分析物的候选选择
它们可以将传感器表面和分析物之间的相互作用转换成放大的电信号
此外，它们不需要耗时的样品制备步骤或专用设备
多个平台使用了基于硅纳米线的晶体管，尽管这些晶体管具有出色的生物传感能力，但涉及自上而下的制造方法，实施起来既复杂又昂贵
此外，它们很难扩展和定制到特定的目标
托马斯·安托普洛斯和同事使用具有可调表面化学性质和卓越工作特性的固态金属氧化物晶体管设计了一种具有独特三通道配置的生物传感器
这种配置包括一个中央感测通道，两侧是两个常规通道
该团队意外地发现，位于传统通道区域之外的分析物液滴仍然在典型的基于金属氧化物晶体管的传感器中触发了一些响应
共同领导这项研究的严鸿林解释说，这启发他们设计了三通道装置
研究人员相继将氧化铟和氧化锌溶液分层放在支撑物上，形成所谓的半导体异质结
接下来，他们在异质结上制造电极，然后在电子传输界面上沉积另一个氧化锌层
它们依次锚定目标特异性受体分子以调节选择性和丁酸，从而防止传感通道和用于将分析物分散到顶层的流体之间的直接接触
“当我们第一次使用这种设计来感知脱氧核糖核酸的存在时，我们非常兴奋地看到了性能的提高，”安托普洛斯说
除了以极低的浓度检测各种类型的DNA和生物素结合蛋白抗生物素蛋白之外，当目标特异性抗体受体固定在其表面时，该生物传感器对新冠肺炎刺突蛋白显示出超敏感性
“我们确实预计到了极高的灵敏度，但不确定分析物与受体的相互作用是否足够强，能够以高保真度被感知
事实证明确实如此，”他补充道
该团队现在计划建立一个便携式系统，可以同时测试多种病原体
Anthopoulos说:“我们的平台非常适合开发具有不同类型受体的传感器阵列，以检测单个生物样品中的多种分析物。”
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