传感器

基于石墨烯的生物传感器平台以其高灵敏度和选择性、实时现场监测能力、便携性、易用性以及广泛的表面缀合和修饰潜力而展现出巨大的潜力。在我们对《The Last of Us》反乌托邦世界的虚构描述中，基于石墨烯的生物传感器是跨多个维度的关键支持组件。它们可以作为人类和环境因素中潜在冬虫夏草感染源的预警信号和实时监测工具。

作为一种新型三维石墨烯，Gii™ 的特性使其成为在 PIDA 技术中整合硼酸受体和氧化还原活性分子（如 NHG）的绝佳平台。NHG 会在 Gii-Sens™ 电极上自发形成聚合物，使传感器成为固态，无需使用溶液型氧化还原介质。与现有的传感材料相比，Gii-Sens™ 的高表面积可将灵敏度和再现性提高 10 倍以上，其性能始终优于贵金属替代品。

Gnanomat 与 URV 的合作将继续优化和提供先进材料，用于开发可检测多种工业相关气体（氮氧化物、NH3、H2 和 VOC（挥发性有机化合物））的化学电阻器。通过这项合作，将在信息技术领域开发出新技术，使用可提供更多有关城市地区污染气体信息的设备。

INBRAIN系统利用石墨烯的力量，石墨烯是一种由只有一个原子厚的碳原子晶格组成的二维材料。石墨烯是已知最薄的材料，但比钢更坚固，其独特的电气和机械性能组合使其成为神经技术创新的理想选择。INBRAIN的神经平台技术能够实现前所未有的超高信号分辨率，并使用机器学习软件解码治疗特定的生物标志物，以提供高度集中的自适应神经电子治疗，重新平衡病理神经网络。

这些传感器由石墨烯和量子点制成，可以直接集成到眼镜或弧形挡风玻璃上，放置在用户眼前。弗兰克·科彭斯 (Frank Koppens) 表示，这可以减少眼动追踪硬件的体积，提高凝视检测的准确性，并降低计算复杂性。弗兰克·科彭斯是这项发表在ACS Photonics上的研究的共同领导者，并于2020年共同创立了Qurv。

复杂的制造工艺与当今半导体制造标准的互补金属氧化物半导体 (CMOS) 技术兼容，利用 Graphenea 石墨烯，最终良率达到 99.9%，在测量的 2560 个器件中生产出了 2558 个器件跨越 5 个微芯片。此外，工艺的均匀性很高，器件和芯片之间的电阻变化很小。

该传感器基于纳米厚的半导体氧化石墨烯片，充当 FET 源极和漏极之间的通道；栅电极控制通过通道的电流。将石墨烯片沉积在硅晶片上，然后将金电极印刷在石墨烯片上，然后是纳米厚的氧化铝绝缘层，以将栅电极与半导体沟道分开。

本文介绍了一种新型的生物传感器结构，它利用了石墨烯作为生物组分和信号转导器之间的界面材料，从而提高了生物传感器检测PEPs的性能。阐述了石墨烯的特性和优势，以及它在生物传感器中的应用原理和方法。另外还介绍了石墨烯生物传感器在检测PEPs方面的实验结果和展望。可以看出，石墨烯生物传感器是一种具有很大发展前景的环境监测技术，但也需要进一步的改进和完善。

这项工作最近发表在《ACS Nano》杂志上，基于Graphenea Foundry生产的在 4” 和 6” 晶圆上的 GFET 阵列。Graphenea Foundry工艺可确保批次间的再现性和高质量的可靠性，器件良率 >95%。石墨烯装置通过针对目标外泌体的特异性抗体进行功能化，利用连接分子四（4-羧基苯基）卟啉（TCPP），其一侧与石墨烯结合，另一侧与抗体结合。