[Izquierda] Esquema de un DG FET, [medio] Imagen SEM de una sección transversal de SiNW fabricada en una oblea de silicio sobre aislante y [derecha] cambio en el voltaje de respuesta de sensores de pH planos y SiNW para un amplio rango de pH (3–10). Crédito:© 2016 Cheol-Min Lim, In-Kyu Lee, Ki Joong Lee, Joven Kyoung Oh, Yong-Beom Shin y Won-Ju Cho.
Los investigadores coreanos están mejorando la fabricación de biosensores basados en transistores mediante el uso de nanocables de silicio en su superficie.
El equipo, dirigido por Won-Ju Cho de la Universidad Kwangwoon en Seúl, basaron su dispositivo en el 'transistor de efecto de campo de doble puerta' (DG FET).
Cuando las moléculas se unen a un transistor de efecto de campo, ocurre un cambio en la carga eléctrica de la superficie. Esto hace que los FET sean buenos candidatos para detectar elementos biológicos y químicos. Los FET de doble puerta son candidatos particularmente buenos porque amplifican esta señal varias veces. Pero aún se pueden mejorar.
El equipo utilizó un método llamado 'litografía por nanoimpresión' para fabricar nanocables de silicio en la superficie de un DG FET y comparó su sensibilidad y estabilidad con los DG FET convencionales.
Los transistores de efecto de campo que utilizan nanocables de silicio ya han atraído la atención como biosensores prometedores debido a su alta sensibilidad y selectividad. pero son difíciles de fabricar. El tamaño y la posición de los nanocables de silicio fabricados con un enfoque ascendente, como la deposición de vapor químico, no siempre se puede controlar perfectamente. Enfoques de arriba hacia abajo, como usar un haz de electrones o iones para dibujar nanobarras sobre una superficie, permitir un mejor control del tamaño y la forma, sin embargo, son costosos y están limitados por un bajo rendimiento.
Cho y sus colegas fabricaron sus nanocables de silicio utilizando litografía de nanoimpresión. En este método, se colocó una fina capa de silicio sobre un sustrato. Esta capa se presionó luego con una nanoimpresora, que imprime líneas en forma de alambre de tamaño nanométrico en la superficie. Luego, las áreas entre líneas separadas se eliminaron utilizando un método llamado grabado en seco, que implica bombardear el material con iones de cloro. Los nanocables de silicio resultantes se agregaron luego a un DG FET.
El equipo descubrió que su dispositivo era más estable y sensible que los DG FET convencionales. "Esperamos que el sensor DG FET de nanocables de silicio propuesto aquí pueda convertirse en un sensor sin etiquetas prometedor para diversos eventos biológicos". como reacciones enzima-sustrato, uniones antígeno-anticuerpo e hibridaciones de ácidos nucleicos [un método utilizado para detectar secuencias de genes], "concluyen los investigadores en su estudio publicado en la revista Ciencia y tecnología de materiales avanzados .
