第32 卷

    2004 年10 月

    分析化学(FENXI HUAXUE) 研究报告

    Chinese Journal of Analytical Chemistry

    第10 期

    1395～1400

    场效应晶体管生物传感器

    罗细亮 徐静娟 陈洪渊

    3

    (南京大学化学系,分析科学研究所,南京210093)

    摘 要 综述了场效应晶体管生物传感器的研究进展。介绍了场效应晶体管生物传感器的原理、分类及其生

    物功能物质的固定化技术,并探讨了其存在的问题和发展趋势。

    关键词 场效应晶体管,生物传感器,评述

    2003206227 收稿;2003212208 接受

    本文系国家自然科学基金资助项目(No. 90206037 ; No. 20205007)

    1 引 言

    场效应晶体管(Field2effect Transistor , FET) 简称场效应管,是利用电场效应来控制输出电流大小

    的半导体器件。其理论由Lilienfeld1 于1930 年提出,20 多年后才由Shockley2 研制出场效应管。

    Bergveld 发明了离子敏场效应晶体管( ISFET) 3 。ISFET 是一种微电子离子选择性敏感元件,与离子

    选择电极相比, ISFET 具有如下优点: (1) 输入阻抗高,输出阻抗低,兼有信号放大的功能,可避免外界

    感应与次级电路干扰作用;灵敏度高,响应快; (2) 采用集成电路工艺,适于批量生产,成本低,并具有微

    型化、集成化的发展潜力; (3) 全固态结构,机械强度大,在化工、食品、医药、环境监测及科学研究中有广

    阔的应用前景; (4) 易于与外电路匹配,使用方便,并可与计算机连接,实现在线控制。

    J anata 4 在1976 年提出了将ISFET 与酶相结合的构想,并于1980 年发表了第一篇关于场效应管

    生物传感器的论文5 。他将青霉素酶固定在ISFET 上,成功地测定了青霉素。自此以后,人们采用各

    种方法,固定不同的生物功能物质,制备了一系列场效应管生物传感器,使这方面的研究不断向前发展。

    Sch j ning 等6 近来介绍了生物敏感场效应管的响应机理及其大体的研究情况。本文简述了场效应管

    生物传感器的结构及原理,着重对其分类、生物功能物质的固定化及其改进与发展进行了综述。

    2 场效应管生物传感器的结构及原理 ......