全球面临各种健康威胁,快速、可靠的居家诊断测试需求日益迫切。纽约大学坦登工程学院研发出突破性微晶片技术,可??实现多疾病同步检测、数据即时传输,将居家诊断推向新纪元。
由电机和计算机工程教授Davood Shahrjerdi、化学和生物分子工程教授Elisa Riedo等人研发的微晶片,采用场效电晶体(FET)技术,可直接检测生物标记并转换为数位信号,实现快速、多疾病同步检测,并将数据即时传输给医疗保健提供者。
场效电晶体是现代电子学的主要元件,近年来被广泛应用於生物感测器开发。透过奈米材料的结合,FET生物感测器已能检测到极微量的病原体或生物标记。然而,如何在同一晶片上同时检测多种病原体仍是一大挑战。
为解决此问题,研究人员利用热扫描探针光刻技术(tSPL)对晶片进行精确化学图案化,使每个电晶体都能被定制以检测不同的生物标记,实现多种病原体的并行检测。
实验结果显示,使用tSPL功能化的FET感测器表现卓越,可检测到极低浓度的SARS-CoV-2刺突蛋白和病毒颗粒,并有效区分不同类型的病毒。
这项研究由Mirimus和Lendlease公司支持,现已发表在皇家化学学会的《Nanoscale》期刊上。双方正与纽约大学坦登团队合作,开发疾病检测可穿戴设备和家用设备。
随着半导体技术的发展,将数十亿个奈米级FET集成到微晶片上,应用於生物感测的潜力越来越大。tSPL技术的应用,将使微晶片诊断工具能够实时检测多种疾病,以更高的速度和准确性,彻底改变现代医学。