Нанопроволочные биосенсоры и ДЭФ / Наумова О.В., Фомин Б.И., Зайцева Э.Г., ГенераловВ.М., Сафатов А.С., Асеев А.Л.

Лидирующим направлением в развитии диагностических биосенсоров в настоящее времяявляются электронные устройства на основе кремниевых нанопроволок. Это обусловлено: 1)возможностью их массового производства по стандартной КМОП-технологии, 2) предельнымуровнем чувствительности до одной молекулы на сенсорный элемент, 3) возможностью обнаруженияаналита в режиме реального времени и без использования специальных меток [1, 2]. Действиеприбора основано на модуляции проводимости сенсорного элемента при адсорбции на егоповерхность частиц практически любой природы. Это также обуславливает универсальностьдетекторов данного типа. Полученный на таких приборах фемтомольный уровень детекции к рядубелков, ДНК и др. ограничен доставкой частиц к нанопроволочному сенсорному элементу. Поэтомуразработка методов,позволяющих снять ограниченияпо доставке аналита к сенсорнымэлементам, с возможностьюдостижения субфемтомольногоуровня его обнаружения являетсяактуальной проблемой созданиявысокочувствительных системмедицинской экспрессдиагностики.Целью работы являетсярешение проблемы выделенияаналита из раствора и егоадресной доставки к сенсорнымэлементам. Для этого в работеанализируются различные подходы, включая методы подготовки поверхности сенсоровмикрофлюидику и конструктивные решения. Особое внимание уделено разработке и возможностямсенсорных устройств на основе управляемой неоднородным переменным электрическим полемконцентрации частиц аналита в области сенсорного элемента, т.е. диэлектрофореза (ДЭФ).В работе использованы сенсоры, разработанные на основе КНИ-нанопроволочныхтранзисторов без и с латеральными затворами, применяемыми для ДЭФ-концентрации частиц врастворах. Представлены результаты исследований по поведению тестовых био-частиц приразличных режимах ДЭФ.