近日，我校電子信息學(xué)院“智能微傳感器與微系統(tǒng)” 教育部工程研究中心李杜娟老師以第一作者第一單位在國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Biosensors and Bioelectronics（IF：10.257）上發(fā)表題為“A supersensitive silicon nanowire array biosensor for quantitating tumor marker ctDNA”的研究論文（DOI: org/10.1016/j.bios.2021.113147）。該論文第二作者是我校陳慧旖碩士研究生，通信作者是王高峰教授、劉超然副教授，合作作者為董林璽教授和樊凱老師以及來自白俄羅斯國立信息與無線電電子大學(xué)的Vladimir Labunov院士和Serguei Lazarouk教授。

MEMS生物傳感器是一門由生物、化學(xué)、物理、醫(yī)學(xué)、電子技術(shù)等多種學(xué)科互相滲透成長起來的高新技術(shù)。具有選擇性好、靈敏度高、分析速度快、成本低等諸多優(yōu)勢(shì)，在臨床檢驗(yàn)、生物醫(yī)學(xué)、食品、環(huán)境監(jiān)測等方面有廣泛的應(yīng)用前景。特別是分子生物學(xué)與微電子學(xué)、微納加工技術(shù)及納米技術(shù)等新學(xué)科、新技術(shù)結(jié)合，正改變著傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的面貌。

本論文作者研制了一種圓片級(jí)可控制備的高靈敏度硅納米線（SiNW）陣列的場效應(yīng)晶體管（FET）生物傳感器，用于PIK3CA E542K ctDNA的實(shí)時(shí)、無標(biāo)記、超靈敏檢測。所制備的生物傳感器在ctDNA檢測中具有顯著的特異性和性能優(yōu)越性，可實(shí)現(xiàn)10 aM的超低檢測限，并且在ctDNA濃度為0.1 fM至100 pM的范圍內(nèi)具有良好的線性。不僅能夠高選擇性地從一個(gè)/兩個(gè)/全堿基錯(cuò)配的DNA中識(shí)別互補(bǔ)的目標(biāo)ctDNA，而且成功地檢測了人血清樣品中的目標(biāo)ctDNA。基于上述優(yōu)異特性，此傳感器在癌癥早期診斷以及術(shù)后監(jiān)控等方面具有巨大的應(yīng)用前景。這些研究成果為硅納米線陣列FET生物傳感器的優(yōu)化制備及其在高靈敏度基因檢測方面的應(yīng)用提供了長效的解決方案。