Модификация и контроль состояния поверхности нанопроволочных биосенсоров / Наумова О.В., Фомин Б.И., Дмитриенко Е.В., Пышная И.А., Пышный Д.В.

Нанопроволочные сенсоры являются высокочувствительными аналитическими приборами,предназначенными для качественного и количественного анализа биологических и химическихвеществ. Принцип действия прибора основан на модуляции проводимости нанопроволочногосенсорного элемента при адсорбции на его поверхность частиц аналита любой природы (бактерий,вирусов, белков, ДНК, и др.). Биосенсором такой прибор становится после формирования на егоповерхности специального рецепторного слоя (или слоя зондов), способного с высокойселективностью и специфичностью распознавать частицы аналита в тестируемом растворе. Поэтомумодификация и контроль состояния поверхностисенсоров являются одними из ключевых проблем изадач при изготовлении таких приборов.Одним из интенсивно развивающихсянаправлений использования (целевых назначений)нанопроволочных биосенсоров является создание наих основе электронных детекторов белковых и микроРНК маркеров социально-значимых заболеваний,например, рака легкгих [1], рака груди [2], инфарктамиокарда, и др. Особое внимание уделяется созданиюмногоканальных сенсоров на основе пленок кремнияна-изоляторе (КНИ). Использование КНИобусловлено возможностью массового производствадиагностических Lab-on-Chip систем в рамкахпромышленной кремниевой технологии. Многоканальность сенсорных элементов обеспечиваетувеличение эффективной площади, соответственно, вероятности детекции аналита, хотя и выдвигаетособые требования к качеству пленок кремния.Задачами данной работы являлись: 1) разработка и изготовление биочипов с многоканальнымисенсорными элементами для детекции биомаркеров и 2) проведение испытаний специфичнойдетекции сенсорами с разными типами модификации поверхности органоспецифическихбиоорганических объектов малых концентраций матричных органоспецифичных РНК. Приисследованиях были использованы многоканальные сенсоры на основе пленок КНИ. Вкачестве метода контроля состояния поверхности сенсоров на разных этапах ее модификации былиспользован метод, предложенный в работе [3]. Метод основан на определении плотности состоянийна поверхности сенсоров при использовании зависимости между изменением пороговогонапряжения, или смещением затворных характеристик сенсоров и напряжением на электроде,помещенных в тестируемый раствор.