納米牛血清白蛋白(Nano-dBSA)功能化石墨烯固體效應(yīng)晶體管(GFET)-用于*8標(biāo)志物檢測

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利用納米級失活牛血清白蛋白(Nano-dBSA)功能化，開發(fā)了一種簡單、方便、高靈敏度的石墨烯場效應(yīng)晶體管(GFET)生物傳感器，用于*8蛋白標(biāo)志物的檢測。

使用Nano-dBSA功能化的石墨烯固體效應(yīng)晶體管，在稀釋血清中實(shí)現(xiàn)了*8蛋白標(biāo)志物fg/mL量級的高靈敏度檢測。

Nano-BSA功能化GFET的制作工藝

步驟一、 通過光刻、金屬沉積和剝離工藝，在SiO2/Si襯底上制作Au/Ti金屬（Au/Ti:100nm/10nm）電極作為源極和漏極，如圖(a)和圖(b)所示。

步驟二、 將通過CVD生長在銅基底的單層石墨烯在10 g/mL的過硫酸銨溶液中腐蝕，待銅腐蝕干凈后，將石墨烯/PMMA薄膜轉(zhuǎn)移到去離子水中清洗三次，將石墨烯轉(zhuǎn)移到基底的金屬電極上，并且通過丙酮除去石墨烯上的PMMA，如圖(c)所示。

第三步 將溶解在去離子水中濃度為1.5mmol/L的BSA滴加在石墨烯表面如圖(d)所示，并在80℃下在石墨烯表面熱失活3min。BSA蛋白通過π-stacking和疏水作用吸附在石墨烯表面形成納米級的BSA薄膜，如圖(e)所示。

步驟三、 通過光刻定義失活BSA修飾的石墨烯溝道，如圖(f)所示，使用AZ4620光刻膠（低速為500r/min，時(shí)間為10s；高速為2500r/min，時(shí)間為30s），前烘105℃持續(xù)8min，曝光50s，顯影1min，去離子水清洗后在95℃硬烘10min。

步驟四、 通過等離子體刻蝕將溝道以外的區(qū)域刻蝕掉，刻蝕時(shí)間為5min，用丙酮將石墨烯溝道掩膜溶解，金電極表面失活BSA修飾的石墨烯溝道如圖(g)所示；在石墨烯溝道的襯底表面沉積SU8光刻膠作為絕緣保護(hù)層，旋涂SU8 3005（低速為550r/min，時(shí)間為10s；高速為3600r/min，時(shí)間為40s），前烘65℃持續(xù)2min，曝光40s，后烘65℃持續(xù)1min，顯影40s~60s，如圖(h)所示。

基于Nano-dBSA 薄膜的GFET生物傳感器實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)分子特異性與高靈敏度的檢測，檢測限可以達(dá)到337.58 fg/mL。

利用失活的BSA薄膜作為石墨烯器件制作中的保護(hù)層，并利用失活BSA薄膜作為交聯(lián)劑在EDC和NHS的活化下偶聯(lián)Anti-CEA，并且實(shí)現(xiàn)稀釋血清中CEA蛋白的檢測。

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