Chemische und biologische Sensorchips auf der Basis von FETs

Ein Feldeffekttransistor (FET) ist ein wichtiges elektronisches Bauteil, das in zahlreichen Bereichen der Elektronikindustrie eingesetzt wird. FETs werden größtenteils in integrierten Schaltkreisen verwendet und verbrauchen viel weniger Strom als integrierte Schaltkreise mit bipolarer Transistortechnologie, was bedeutet, dass sie in viel größerem Umfang eingesetzt werden können.

Das Konzept eines FET beruht auf der Vorstellung, dass die Ladung eines nahe gelegenen Objekts Ladungen innerhalb eines Halbleiterkanals anziehen kann. Er arbeitet in der Regel mit einem elektrischen Feld, woraus sich der Name ableitet. FETs bestehen aus einem Halbleiterkanal mit Elektroden an beiden Enden, die als Drain und Source bezeichnet werden. Eine Steuerelektrode (das so genannte FET-Gate) befindet sich in der Nähe des Kanals, so dass ihre elektrische Ladung auf den Kanal einwirken kann. Diese Steuerelektrode steuert den Fluss der Ladungsträger von der Source zum Drain, indem sie die Größe und Form des leitenden Kanals kontrolliert.

Was sind Biosensorchips?

Biosensoren sind Analysegeräte, die zum Nachweis chemischer Substanzen verwendet werden können, indem eine biologische Komponente mit einem physikochemischen Detektor kombiniert wird. Biosensorchips bestehen aus einer Reihe verschiedener Biosensoren, die separat überwacht werden können und für die Analyse einer Reihe von Analyten verwendet werden können.

Wandler übersetzen Informationen wie die Auswirkungen von Wechselwirkungen und wandeln sie in eine messbare Wirkung wie ein elektrisches Signal um. Biosensorchips können nach ihrem Wandler- oder Biorezeptortyp klassifiziert werden.

Verständnis von Biosensorchips auf FET-Basis

Ein Biosensor-Chip auf FET-Basis ist ein FET, der durch Veränderungen des Oberflächenpotenzials, die durch die Bindung von Molekülen hervorgerufen werden, gesteuert wird. Wenn geladene Moleküle wie Biomoleküle an das FET-Gate binden, können sie die Ladungsverteilung des darunter liegenden Halbleitermaterials verändern. Dies führt zu einer Änderung der Leitfähigkeit des FET-Kanals.

Biosensorchips auf FET-Basis werden von Forschern häufig für die Früherkennung von Biomarkern und das Screening von Arzneimitteln eingesetzt. Sie verfügen über nicht metallisierte Gate-Dielektrika, die einem Elektrolyt ausgesetzt sind, das Halbleitermaterial bedecken und die biologischen Veränderungen, die auf der Oberfläche stattfinden, aktiv übertragen.

Biosensorchips auf FET-Basis sind äußerst effizient beim Nachweis verschiedener biomolekularer Analyten in Echtzeit, äußerst genau, spezifisch und markierungsfrei. Dies wurde in zahlreichen Forschungsstudien nachgewiesen, und in den letzten Jahren wurden erhebliche Fortschritte bei der Entwicklung von FET-Geräten speziell für die biomedizinische Diagnose und zellbasierte Assays erzielt.

Biosensorchips auf FET-Basis haben außergewöhnliche elektronische Eigenschaften, sind extrem kompakt und sehr gut skalierbar. Dies macht sie zu einer hervorragenden Lösung für den schnellen, markierungsfreien und massenhaften Nachweis von Biomolekülen. In Verbindung mit der Nanotechnologie wird die Leistung von Biosensorchips auf FET-Basis erheblich gesteigert, insbesondere durch den Einsatz von Nanomaterialien wie Graphen, Metallnanopartikeln, ein- und mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren, Nanostäbchen und Nanodrähten.

Zusätzlich zu diesen Vorteilen machen die kommerzielle Verfügbarkeit von Biosensorchips auf FET-Basis und die qualitativ hochwertige Produktion in großem Maßstab diese zu einer der beliebtesten Sensor- und Screening-Plattformen. Wenn Sie mehr über folgende Themen erfahren möchten Biosensor-Chips, Kontaktieren Sie uns heute.