我院虾蟹及淡水鱼质量安全风险评估与防控创新团队在可再生生物芯片研制及其在水产品原位快速检测领域取得重要进展,相关研究成果“Regenerative Field Effect Transistor Biosensor for in Vivo Monitoring of Dopamine in Fish Brains”被顶级杂志《Biosensors and Bioelectronics》(IF: 10.257)收录(https://authors.elsevier.com/tracking/article/details.do?aid=113340&jid=BIOS&surname=Wu)
当前,人工智能、物联网和脑机接口等领域蓬勃发展,原位智能可再生生物芯片在水产品质量安全快速检测领域的需求强烈。易调谐可再生生物芯片为原位检测提供了廉价且高效的解决方案。为此,该团队研制了一种磁控灵敏度且可再生场效应晶体管(FET)生物芯片用于原位检测鱼脑中理化因子。通过调控外界永磁铁的磁场高度,实现了可控调整单片生物芯片的灵敏度和检测限,为生物芯片定制化服务提供最优工艺解决方案。该方案只需去除永磁体即可实现生物芯片传感器的再生,降低了生物芯片的生产成本。结果表明,本FET生物芯片传感器不仅具有较高的灵敏度和选择性,而且经过15次再生处理后具有良好的稳定性。本生物芯片传感器成功应用于鱼脑中多巴胺化合物的监测,检测下限为3.3 nmol L-1。磁控生物芯片传感器是全球首个通过永磁体在线远程控制灵敏度和检测限的生物传感器,它为可重复使用、廉价和大规模生产生物芯片提供了解决方案,为鱼脑相关质量安全评价技术提供了科学支撑。
场效应晶体管源极到漏极通过磁控Fe3O4@AuNPs纳米粒子形成磁桥
生物芯片原位监测鱼脑中化学信号分子
论文通讯作者为院质标中心吴立冬副研究员,硕士研究生刘娜为论文第一作者。Biosensors and Bioelectronics是生物传感领域的顶级学术期刊(中科院分区1区top期刊),影响因子达10.257。此项工作得到了中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(2020GH09)和(2020TD75)的支持。