Biosensor Menggunakan Transistor Efek Medan Sangat Menjanjikan
Permintaan untuk biosensor elektronik yang sensitif dan selektif — perangkat analitik yang memantau target yang diinginkan secara real time — tumbuh untuk berbagai aplikasi. Mereka ideal untuk perawatan kesehatan dalam pengaturan klinis, penemuan obat, keamanan makanan dan kontrol kualitas, dan pemantauan lingkungan.
Biosensor elektronik menarik karena kesederhanaannya, waktu analisis yang singkat, biaya fabrikasi yang rendah, persiapan sampel yang minimal, dan potensi untuk digunakan di lapangan oleh personel yang tidak terlatih.
Peneliti Universitas Bozen-Bolzano dan ETH Zurich Gratis telah meninjau kemajuan ilmiah dari biosensor transistor efek medan nanotube karbon (EG-CNTFET). Perangkat ini dicirikan oleh sifat elektronik yang unggul dan penguatan sinyal intrinsik, dan mampu mendeteksi berbagai biomolekul dengan sensitivitas tinggi.
Salah satu komponen utama dari biosensor adalah elemen biorecognition - seperti enzim, antibodi, aptamers, atau membran selektif ion - yang secara selektif mengenali analit (zat yang bahan kimianya diukur dan diidentifikasi) yang diinginkan. Perangkat biotransduksi mengubah interaksi antara elemen biorecognition dan analit menjadi sinyal listrik yang terukur.
“Biosensor menggunakan (transistor efek medan) sebagai elemen biotransduksi adalah salah satu perangkat yang paling menjanjikan untuk aplikasi biosensing, karena mereka telah menunjukkan sensitivitas tinggi terhadap beberapa analit hingga konsentrasi picomolar,” kata Mattia Petrelli, dari Free University of Bozen-Bolzano . “Di antara semua bahan yang mungkin dapat digunakan untuk biosensor berbasis FET, nanotube karbon semikonduktor menarik, karena mereka memiliki sifat listrik dan kimia yang menguntungkan.”
Dengan mengatur biosensor ini dengan elemen biorecognition yang berbeda, “adalah mungkin untuk mencapai deteksi selektif analit yang berbeda, seperti biomolekul, biomarker kanker, bakteri, dan ion untuk menyebutkan beberapa saja,” kata Petrelli. “Meskipun ada laporan yang menunjukkan potensi terjemahan biosensor ini ke aplikasi dunia nyata, tantangan harus diatasi sebelum tersedia secara komersial.”
Biosensor berbasis EG-CNTFET saat ini hanya mampu mendeteksi satu analit pada satu waktu. Antarmuka yang berbeda dalam media yang kompleks, seperti darah, keringat, atau air liur, juga membuat pendeteksian sinyal tertentu menjadi sulit.
“Ini membatasi penerapan biosensor ini untuk aplikasi kehidupan nyata,” kata Petrelli. “Selektivitas perangkat harus dievaluasi secara hati-hati terhadap semua kemungkinan agen pengganggu, terutama dalam lingkungan deteksi yang kompleks. Setelah tantangan ini diatasi, kami dapat membayangkan biosensor ini diimplementasikan untuk beragam aplikasi dalam waktu dekat.”
