硅纳米线场效应晶体管（SiNW FET）是一种超灵敏、无标记的生物传感器。然而，硅纳米线的纳米级制造工艺和表面功能化的不一致性导致了传感器之间的差异。考虑到SiNW FET传感器的饱和响应与其特征尺寸和表面功能化之间具有强相关性，中国科学院上海微系统与信息技术研究所李铁课题组提出了一种将SiNW FET的传感原理与Langmuir-Freundlich模型相结合的校准策略。通过将SiNW FET传感器（ΔI/I0）的响应归一化为饱和响应（ΔI/I0）max，在检测同一浓度的生物靶标时，传感器之间的变异系数（CV）可显著降低。

与紫外光谱定量核酸浓度的方法进行相关性分析，相关系数为0.933，相关性高，并可以在5分钟内实现核酸、蛋白质和外泌体的无标记检测，检测限可低至aM量级。该饱和响应校准策略在生物检测应用中具有良好的通用性和实用性，可为纳米传感器的实际应用提供重要理论基础和实验支持，相关研究成果以“A Calibration Strategy for Silicon Nanowire Field-Effect Transistor Biosensors and Its Application in Ultra-Sensitive, Label-Free Biosensing”为题于2024年8月8日发表在学术期刊ACS Nano期刊上。

图1 SiNW场效应晶体管生物传感器的标定策略及其在生物传感中的应用。

（a）SiNW场效应晶体管生物传感器制造和功能化产生的差异；

（b） SiNW场效应晶体管生物传感器校准原理；

（c）SiNW场效应晶体管生物传感器在生物传感中的应用。