复旦大学先进晶体管材料与器件实验室
暨 复旦大学魏大程课题组
Advanced Transistor Material and Device Laboratory & Wei's Group @ Fudan University

《Nature Protocols》用于复杂样本痕量标志物检测的分子机电系统

晶体管作为一种新兴的通用型电学传感器平台,具有无标记检测、高灵敏、快速响应、高便携性等优点。然而,由于复杂的生物样本中大量背景物质的干扰以及德拜长度的限制,很难实现对痕量标志物的高灵敏检测。目前,还缺乏一个通用的传感界面设计的策略来解决上述问题。复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室魏大程课题组长期致力于研究新型晶体管材料、器件及其在生物、化学和光电传感等领域的应用。针对这一关键科学问题,魏大程团队提出了分子机电系统(MolEMS)概念,即一种通过DNA分子自组装而成,通过外电场驱动,能精准调控分子识别和信号转化过程,解决了晶体管传感界面高灵敏和抗污染特性的制约,实现了复杂样本痕量标志物的检测。2023520日,相关实验手册以Molecular-electromechanical system for unamplified detection of trace analytes in biofluids为题发表在Nature Protocols期刊上。


2222.jpg


该实验手册介绍了基于分子机电系统思想的晶体管传感界面设计原理,阐述了其工作机制以及制备和表征手段。该技术具有较高的普适性,对不同种类标志物(核酸、蛋白、离子、小分子)以及不同样本环境(缓冲液、血清)能实现检出限最低5×10-19摩尔每升的检测。最后,实验手册介绍了晶体管型传感器便携式检测系统,实现了临床病原体样本的快速、精准、自动化检测。


11111.jpg


复旦大学博士后王学军为第一作者;复旦大学魏大程研究员为通讯作者。复旦大学分子材料与器件实验室刘云圻院士对本研究提供了支持。该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市科委和复旦大学的资助。


论文链接:https://www.nature.com/articles/s41596-023-00830-x


文章分类: 其他成果
分享到: