小型臺式無掩膜光刻機(jī)助力開發(fā)新型晶體管實現(xiàn)新冠肺炎快速篩選

圖1. 基于g-FET的Y形雙探針生物傳感器的制備和表征。

（a）Y形雙探針生物傳感器進(jìn)行SARS-CoV-2核酸檢測的流程圖。

（b）選定的病毒序列和探針在檢測SARS-CoV-2時所靶向的核酸。ORF1ab: 非結(jié)構(gòu)多蛋白基因; S: 棘突糖蛋白基因; E: 包膜蛋白基因; M: 膜蛋白基因; N: 核衣殼蛋白基因。圖中數(shù)字表示SARS-CoV-2 NC_045512在GenBank中基因組的位置。

（c）封裝好的器件。圖中的比例尺為1 cm。

（d）石墨烯通道的光學(xué)照片。

（e）在石墨烯上的Cy3共軛Y型雙探針。圖中的比例尺為250 μm。

圖2. Y形雙探針g-FET生物傳感器進(jìn)行SARS-CoV-2核酸測試的性能表現(xiàn)。

（a）SARS-CoV-2核酸樣本準(zhǔn)備流程。

（b）和（c）ΔIds/Ids0隨著SARS-CoV-2 IVT-RNA增加的實時改變。

（d）ΔIds/Ids0隨著SARS-CoV-2 IVT-RNA或cDNA濃度的變化曲線圖。

（e）ΔIds/Ids0在檢測到人類，SARS-CoV和SARS-CoV-2的cDNA和IVT-RNA時的反應(yīng)。所有數(shù)據(jù)源自三個不同的傳感器。

圖3. Y形DNA探針和ss-DNA探針的g-FETs生物傳感器的測試表現(xiàn)對比。

（a, b）在石墨烯上的ss-DNA探針和Y形DNA探針的AFM表征結(jié)果。

（c, d）分別為ss-DNA和Y形DNA探針在g-FETs生物傳感器上的示意圖。

（e）不同探針下ΔVDirac在SARS-CoV-2 cDNA濃度為0.03到500份/100μL的人工唾液中的變化。

（f）利用Y-A探針和Y形探針的傳感器的ΔVDirac隨著SARS-CoV-2 cDNA濃度的變化。

（g）sy-DNA濃度在1x10-15至1x10-12M的條件下，Y-A探針和A探針在0.01xPBS條件下的ΔVDirac變換。

（h）暴露在濃度為1μM下的目標(biāo)DNA生物傳感器的ΔVDirac變化。

所有數(shù)據(jù)源自三個不同的傳感器。

圖4. 測試臨床SARS-CoV-2樣本結(jié)果。

（a）在添加人體H1和臨床P1的樣本后ΔIds/Ids0隨時間的變化曲線。插圖中所示的是診斷P1所用的時間。

（b）ΔIds/Ids0在添加P1-P7和H1-H7后的變換。圖中偏上的插圖為P1-P7診斷時間的箱型圖，圖中偏下的插圖為H1-H7的ΔIds/Ids0值。

（c）g-FET傳感器中的的ΔIds/Ids0隨著P1濃變化的實時反饋結(jié)果。

（d）五合一SARS-CoV-2核酸集體檢測示意圖。

（e）在添加陽性樣本B1-B6和陰性樣本A1-A6后，Y形雙探針g-FETs生物傳感器的ΔIds/Ids0事實變化結(jié)果。插圖為在添加集體樣本A6和B6后ΔIds/Ids0隨時間的變換。

（f）Y形雙探針g-FETs生物傳感器的測試速度與其他檢測SARS-CoV-2核酸方法速度的對比。