SNB：纳米通道场效应生物传感器肉毒杆菌神经毒素的无标记特异性检测

肉毒毒素(BoNT)是人类已知的最毒、最致命的物质，因此非常需要快速、易用和早期的BoNT检测技术，而这些技术目前还无法获得。基于场效应晶体管(FET)的生物传感器由于其固有的低噪声和放大、低成本以及从超小样本量中检测多种分析物的最终潜力而成为备受追捧的传感平台。本·古里安大学Gil Shalev团队采用了新型的元纳米通道(MNC)FET生物传感器来对BoNT进行特异性和无标记传感。MNC生物传感器是一种多通道设备，通过对传感电流的电动力学和生物相互作用的静电进行严格控制，提供了优化生物相互作用和读出传感电流之间耦合的手段。MNC FET生物传感器在潮湿条件下具有优异的稳定性和可重复性。该传感器的多通道方法允许在检测极限，灵敏度和动态范围方面可调的传感性能。

图 1 a) BoNT-底物系统的示意图。b) MNC生物传感器示意图。c) MNC生物传感器的截面图。d) MNC生物传感器的SEM横截面。e) MNC生物传感器的测量设置。f)不同VGF值的IDS-VGL曲线。

图 2 a)展示MNC生物传感器传感区域生物功能化过程的图示。b)未修饰、APTMS修饰和底物修饰的MNC生物传感器在VGF= - 0.5 V时的IDS-VGL曲线。

MNC生物传感器用于BoNT的特异性和无标记传感，检测极限在fg/ml范围内，动力学范围为10fg/ml至100ng/ml，具有良好的线性和可调的灵敏度。讨论了MNC生物传感器在通道选择方面的双重优点，即最好地反映生物事件在传感区域的分布，以及影响生物复合物相互作用后的能力，并证明了其对传感性能的影响。他们认为，MNC生物传感器提供了所需的自由度，对读出电流的电动力学和传感区域的静电进行了严格控制，这在迄今为止公布的生物传感器平台中是不存在的。重要的是，BioFET的固体/生物界面是一个复杂的环境，对潜在传感机制的详细解释需要额外的广泛工作，这超出了当前工作的重点，有待于未来的研究。最后，他们还相信MNC生物传感器可以为未来基于晶体管的生物传感器的商业化铺平道路，用于各种传感应用。

论文题目：Label-free and specific detection of active Botulinum neurotoxin in 0.5 μL drops with the meta-nano-channel field-effect biosensor

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.134171

转自：“NANO学术”微信公众号

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