基于石墨烯場效應晶體管（GFET）的電氣生物傳感器在快速且高靈敏度地檢測多種生物分子方面展現(xiàn)出巨大潛力。它們具備生物相容性、易于功能化且可大規(guī)模生產(chǎn)，并可集成到便攜式設備中進行現(xiàn)場診斷。

近期，英國倫敦帝國學院Sami Ramadan 聯(lián)合浙江大學徐李舟研究員/北京協(xié)和醫(yī)院Yin Tianyi團隊綜述了基于GFET的生物傳感器在液體活檢中檢測疾病生物標志物的潛力，詳細探討了GFET從實驗室研究向臨床應用轉(zhuǎn)化的過程，包括其在生物標志物檢測中的多功能性和在復雜生理條件下的性能提升策略。

本文要點：

（1）文章討論了GFET生物傳感器的表面功能化策略，包括共價和非共價功能化方法。共價功能化通過化學鍵合實現(xiàn)高穩(wěn)定性和特異性，但可能影響石墨烯的電學性能；非共價功能化則通過π?π堆疊等相互作用實現(xiàn)，能夠保留石墨烯的電子特性。文章還強調(diào)了功能化過程中對生物受體分子定向固定的重要性，以提高傳感器的靈敏度和選擇性。

（2）在臨床液體活檢中，GFET生物傳感器面臨靈敏度、選擇性和穩(wěn)定性等挑戰(zhàn)。文章提出了多種策略來克服這些挑戰(zhàn)，包括表面納米結(jié)構(gòu)化、離子通透層的使用、定制化生物受體分子設計以及高頻操作等。這些方法旨在提高GFET在高離子強度溶液中的檢測能力，減少非特異性結(jié)合，并改善信號放大效果。

（3）本文展望了GFET生物傳感器的未來發(fā)展，強調(diào)了從實驗室研究向臨床應用轉(zhuǎn)化的重要性。未來的研究需要進一步優(yōu)化GFET的制造工藝、提高設備的集成度和便攜性，并通過大規(guī)模臨床試驗驗證其性能。文章還指出，機器學習和人工智能技術(shù)的結(jié)合將有助于提高GFET生物傳感器的檢 測精度和效率，推動其在即時診斷中的廣泛應用。

來源：EngineeringForLife