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世界最小DNA分子生物传感器

来源:   发布时间 :2021-11-04  点击量:

DNA是我们的“老朋友”了

对DNA的研究至今还在探索中

别急,好消息

最新DNA分子检测器出来啦!!!

IMEC研发世界最小生物传感器--瞄准高灵敏度DNA分子检测

比利时IMEC(Interuniversity Microelectronics Centre,微电子研究中心)推出全世界最小的基于鳍式场效应晶体管(FinFET)的生物传感器(BioFET),尺寸仅为13纳米鳍宽和50纳米栅极长,并成功在其300毫米洁净室实现生产。

DNA生物传感器可以直接在液相反应通过声、光、电等信号的变化,对靶物质的DNA进行定量检测;同时与流动注射技术相结合,对DNA进行定量、定时测定;可以对活体内核酸动态进行检测;DNA生物传感技术和人工神经网络技术相结合,可以对多种DNA样品同时检测。目前该传感器可检测的极限为几十个DNA分子最终目标是能够实现单个DNA分子的高精度检测

为什么选用场效应晶体管?

由于场效应晶体管(FET)的高集成度低成本优势,其在DNA、蛋白质和病毒检测等生物传感应用中具有很大的应用潜力。该技术的基本原理是当生物分子与化学修饰的栅极电介质表面结合时,其阈值电压会发生变化,从而产生可测量的信号

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此次IMEC通过先进的CMOS FET器件,即三维栅FinFET,成功提高了生物传感器灵敏度。基于实验和模拟,IMEC预测70纳米以下的FinFET可以实现信噪比(SNR)大于5的单分子检测。

FinFET的工作原理

在传统晶体管结构中,控制电流通过的闸门,只能在闸门的一侧控制电路的接通与断开,属于平面的结构。在FinFET的架构中,闸门成类似鱼鳍的叉状3D架构,可于电路的两侧控制电路的接通与断开。

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