Biosensor Transistor Efek Medan Memberikan Sensitivitas Tinggi dan Deteksi Real-Time di Bidang Kesehatan, Keamanan Pangan, dan Pemantauan Lingkungan
Permintaan untuk biosensor elektronik yang sensitif dan selektif — perangkat analitis yang memantau target minat secara real-time — semakin tumbuh untuk berbagai aplikasi. Mereka ideal untuk perawatan kesehatan di setting klinis, penemuan obat, keamanan dan kontrol kualitas pangan, dan pemantauan lingkungan.
Biosensor elektronik menarik karena kesederhanaannya, waktu analisis pendek, biaya fabrikasi rendah, persiapan sampel minimal, dan potensi untuk digunakan di lapangan oleh personel yang tidak terlatih.
Peneliti dari Free University of Bozen-Bolzano dan ETH Zurich telah meninjau kemajuan ilmiah dari biosensor transistor efek medan nanotube karbon gated elektrolit (EG-CNTFET). Perangkat ini ditandai dengan properti elektronik yang unggul dan amplifikasi sinyal intrinsic, dan mampu mendeteksi berbagai biomolekul dengan sensitivitas tinggi.
Salah satu komponen utama dari biosensor adalah elemen biorekognisinya — seperti enzim, antibodi, aptamer, atau membran selektif ion — yang secara selektif mengenali analit (zat yang kimiawi diukur dan diidentifikasi) minat. Perangkat biotransduksi mengonversi interaksi antara elemen biorekognisi dan analit menjadi sinyal listrik yang dapat diukur.
“Biosensor yang 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 pikomolar,” kata Mattia Petrelli, dari Free University of Bozen-Bolzano. “Di antara semua bahan yang dapat digunakan untuk biosensor berbasis FET, nanotube karbon semiconductor menarik, karena mereka memiliki properti listrik dan kimia yang menguntungkan.”
Dengan mengorganisir biosensor ini dengan berbagai elemen biorekognisi, “mungkin untuk mencapai deteksi selektif berbagai analit, seperti biomolekul, biomarker kanker, bakteri, dan ion untuk menyebut beberapa,” kata Petrelli. “Meski ada laporan yang menunjukkan potensi terjemahan biosensor ini ke aplikasi dunia nyata, tantangan harus diatasi sebelum mereka tersedia secara komersial.”
Biosensor berbasis EG-CNTFET saat ini hanya mampu mendeteksi satu analit sekaligus. Antarmuka berbeda dalam media kompleks, seperti darah, keringat, atau saliva, juga membuat deteksi sinyal spesifik menjadi tantalizing.
“Ini membatasi適用abilitas biosensor ini untuk aplikasi kehidupan nyata,” kata Petrelli. “Selektivitas perangkat harus dievaluasi dengan hati-hati terhadap semua agen interferensi yang mungkin, terutama dalam lingkungan deteksi yang kompleks. Setelah tantangan ini diatasi, kami dapat membayangkan biosensor ini diterapkan untuk berbagai aplikasi di masa depan yang dekat.”
