Dual‐Mode Sensing Chips for Wide‐Range and High‐Accuracy Biomarker Detection

材料科学 双模 航程(航空) 对偶(语法数字) 纳米技术 光电子学 电子工程 复合材料 艺术 文学类 工程类
作者
Jianping He,Haiyang Liu,Xianmao Cao,Zhi‐Biao Zhu,Yuqi Liang,Bo Xiao,Jia Chen,Mengmeng Xiao,Zhiyong Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/adfm.202404909
摘要

Abstract As widely used commercial sensors, amperometric biosensors based on electrochemical (EC) reactions exhibit good linearity and reproducibility but suffer from a low dynamic range and poor limit of detection (LoD). In contrast, biosensors utilizing field‐effect transistors (FETs) demonstrate a wide detection range and ultralow LoDs but are susceptible to interferences or ionic strength influences and have poor quantitative accuracy due to their nonlinear response mechanism. Here, EC and carbon nanotube (CNT) FET‐based biosensors are integrated into one chip via a compatible fabrication process. The dual‐mode biosensing chip (DMSC) provides the advantages from both the EC biosensors and FET biosensors; these advantages include high reliability and accuracy for quantitatively detecting glucose, a dynamic detection range spanning 6 orders of magnitude, and a detection limit of 1 fM. The introduction of a time‐division multiplexing detection method enables the DMSC to carry out complementary detection of the same target, providing early warning of specific abnormal biomarkers and accurate determination of their concentration in real time. The DMSC approach is generally applicable to the detection of other biomarkers and provides exciting opportunities for more accurate self‐monitoring diagnostics in real situations.
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