三美電機將碳納米管FET應用于生物傳感器

日期:2022-07-29 23:55
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摘要:
三美電機在該公司的綜合技術展“2008年三美電機展(MITSUMI SHOW 2008)”(08年2月21~22日)上,展示了采用碳納米管FET(CNT-FET)的 生物傳感器。該產品為與北海道大學共同研究開發。除了與現行的酶聯**法(ELISA:enzyme-linked immunosorbent assay)相比能以高出3~4位數的靈敏度檢測出病毒外,還可用作“當場檢測”的便攜檢測工具。“設想用于禽流感和瘋牛病(BSE)等家畜感染癥的檢測”(該公司解說員)。目標是3~4年以內投產。

  該公司展示的CNT-FET是將在硅底板上通過CVD法形成的直徑1nm單層碳納米管作為通道使用。在柵電極上預先附著特定的病毒抗體,病毒抗原接觸柵電極時與抗體結合。通過CNT-FET的閾值電壓變化把此時的柵電位變化檢測出來。病毒抗原與抗體結合時的閾值電壓的變化量高達數伏,靈敏度非常高。

  雖然作為通道使用的、連接源極和漏極的單層碳納米管的根數控制比較困難,不過此次的生物傳感器的動作原則上與根數無關。“雖然根數不同會引起源極和漏極間的電流不同,但病毒抗原與抗體結合時的閾值電壓的變化量不依賴于根數”(三美電機解說員)。不過,1根和2根等根數少的情況****。因為單層碳納米管除了具有半導體的特性外,在某些情況下還會顯示出金屬的特性。而根數增多的話,表現為金屬特性的單層碳納米管就會增加,從而漏電流增大等,導致晶體管特性產生變化。

  此次的CNT-FET是在半導體器件“接近量產的環境下試制的”(該公司解說員),目前開發工作已經超越實驗階段,進入量產準備階段。今后,將考慮與醫療、食品領域的企業合作,探討作為何種性能指標的檢測工具進行投產。

浙公網安備 33010402003487號

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