Изучение единичных взаимодействий антиген-антитело на поверхности кремния в биосенсорных устройствах на основе полевых транзисторов с каналом-нанопроводом

Для создания высокочувствительных биосенсоров на основе полевых транзисторов с кремниевым каналом-нанопроводом проведено изучение единичных взаимодействий антител с простат-специфическим антигеном (ПСА) на поверхности чистого кремния, модифицированного наночастицами золота диаметром 5 нм. Использован метод цифровой регистрации иммунных комплексов с помощью сканирующей электронной микроскопии, где в качестве визуализирующей метки антител использовались наночастицы золота диаметром 25 нм. Для расчета плотности наночастиц на поверхности кремния был разработан специальный алгоритм. Для исследования ковалентной иммобилизации антител применены различные методы химической модификации кремния с использованием силанов (3-глицидопропилтриметоксисилана (ГОПС), 3-меркаптопропилтриметоксисилана (ГОПС-SH) и 3-аминопропилтриэтоксисилана (АПТЭС)), бифункциональных реагентов и полиэтиленгликоля. Показано, что методы химической модификации с использованием ГОПС характеризуются более низким пределом обнаружения простат-специфического антигена (ПСА) – биомаркера опухолей предстательной железы. Изготовлены структуры биосенсоров на основе полевых транзисторов с каналами-нанопроводами, поверхности которых были модифицированы двумя различными методами с использованием ГОПС, и изучена их чувствительность к рН. Показано, что метод модификации с использованием ГОПС-SH характеризуется максимальным значением рН-чувствительности 70 мВ/pH и является наиболее перспективным при создании высокочувствительных биосенсоров для определения биомаркеров.