Biosensors and Bioelectronics：利用石墨烯场效应晶体管进行非酶和高灵敏度乳糖检测

先知报道

2020-07-05

基于低维材料的场效应晶体管(FET)生物传感器能够实现对各种分析物的高灵敏度、高特异性的无标记检测。有鉴于此，冲绳科学技术大学院大学的Eric Danielson等研究人员，制作了一种基于金纳米颗粒修饰石墨烯(Au NPs)的场效应管(FET)生物传感器，用于液门测量结构中的乳糖检测。

本文要点

1）该石墨烯装置由人半乳糖凝集素-3(hGal-3)蛋白的碳水化合物识别结构域(CRD)功能化，通过凝集素-多糖亲和结合在石墨烯上的供体效应检测乳糖的存在。

2）虽然乳糖的检测很重要，因为它在食品中无处不在，并用于疾病相关的应用(乳糖不耐受状态)，但在这项工作中，研究人员利用凝集素/碳水化合物的相互作用来开发一种装置，原则上可以专门检测非常低浓度的任何碳水化合物。

3）该传感器在1 fM~1 pM(10⁻¹⁵~10⁻¹²  L⁻¹)的动态范围内实现了对乳糖浓度的有效响应，检测下限为200 aM，比以往的电化学石墨烯器件有了显著的提高。

FET传感器对aM浓度下的乳糖的响应也是特异的，这表明凝集素和石墨烯FET(G-FET)组合传感器在疾病诊断中具有高灵敏度和特异性地检测碳水化合物的潜力。

参考文献：

Eric Danielson, et al. Non-enzymatic and highly sensitive lactose detection utilizing graphene field-effect transistors. Biosensors and Bioelectronics, 2020.

DOI：10.1016/j.bios.2020.112419

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956566320304139