Физический факультет
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
МЕНЮ
Статья

Наноразмерный биосенсор со встроенным терморегулятором для ДНК диагностики

И. И. Циняйкин$^1$, Г. В. Преснова$^2$, И. В. Божьев$^1$, А. А. Скорик$^1$, М. Ю. Рубцова$^2$, А. С. Трифонов$^1$, О. В. Снигирев$^1$, В. А. Крупенин$^1$, Д. Е. Преснов$^{1,3}$

Вестн. Моск. ун-та. Сер. 3. Физ. Астрон. 2023. № 2. 2320701

  • Статья
Аннотация

В данной работе представлен КМОП совместимый метод изготовления сенсорной системы на основе полевых транзисторов с каналом-нанопроводом, в которую интегрированы терморегулирующие устройства. Предлагаемая система позволяет поддерживать необходимые температурные режимы в биоаналитических исследованиях. Полевые транзисторы с каналом-нанопроводом изготавливались с использованием процесса реактивно-ионного травления верхнего слоя пластины кремния на изоляторе через маску, сформированную с помощью электронно-лучевой литографии. Терморезистивные датчики для контроля температуры располагались на поверхности чипа рядом с транзисторами. Они представляли собой титановые полоски, изготовление которых производилось одновременно с формированием контактных площадок к кремниевым электродам транзисторов, что позволило избежать выполнения дополнительных технологических процессов. Демонстрация системы со встроенным терморегулятором для определения нуклеиновых кислот была проведена на модельных олигонуклеотидах. Повышение рабочей температуры устройства до диапазонов, при которых гибридизация ДНК происходит наиболее эффективно, позволяет повысить специфичность и избежать ложноположительных результатов, а также сократить время анализа. Возможность нагревания до 85-90°С позволяет многократно использовать такие устройства.

Поступила: 2 августа 2022
Статья подписана в печать: 8 августа 2023
PACS:
87.85.fk Biosensors
81.07.-b Nanoscale materials and structures: fabrication and characterization
85.30.-z Semiconductor devices
81.16.-c Methods of micro- and nanofabrication and processing
English citation: Nanoscale biosensor with integrated thermoregulation controller for DNA diagnostics
I. I. Tsiniaikin, G. V. Presnova, I. V. Bozhev, A. A. Skorik, M. Yu. Rubtsova, A. S. Trifonov, O. V. Snigirev, V. A. Krupenin, D. A. Presnov
Авторы
И. И. Циняйкин$^1$, Г. В. Преснова$^2$, И. В. Божьев$^1$, А. А. Скорик$^1$, М. Ю. Рубцова$^2$, А. С. Трифонов$^1$, О. В. Снигирев$^1$, В. А. Крупенин$^1$, Д. Е. Преснов$^{1,3}$
$^1$Московский государственный университет имени М.\,В.~Ломоносова, физический факультет, кафедра полупроводников, лаборатория "Криоэлектроника", кафедра физики полупроводников.\
$^2$Кафедра химической энзимологии, Химический факультет, МГУ имени М.В. Ломоносова,\
$^3$Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцына (НИИЯФ МГУ)
Выпуск 2, 2023

Moscow University Physics Bulletin

Бюллетень «Новости науки» физфака МГУ

Это новое информационное издание, целью которого является донести до сотрудников, студентов и аспирантов, коллег и партнеров факультета основные достижения ученых и информацию о научных событиях в жизни университетских физиков.