ХимFET: Химиялық концентрацияны өлшеуге арналған өрістік эффект транзисторы
Chemical field-effect transistor
ХимFET – ерітіндідегі химиялық концентрацияны өлшеуге арналған сезімтал транзистор. Аналит концентрациясы өзгере қалғанда ток күші өзгеріп, нақты нәтиже береді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Өрістік эффектті транзистордың түрі. ChemFET – химиялық сезімтал өрістік эффектті транзистор, яғни ерітіндідегі химиялық концентрацияларды өлшеуге арналған сенсор ретінде қолданылатын өрістік эффектті транзистор. Мақсатты аналит концентрациясы өзгерген кезде, транзистор арқылы өтетін ток соған сәйкес өзгереді. Бұл жерде аналит ерітіндісі, транзистордың көз және қақпа электродтарын бөліп тұрады. Ерітінді мен қақпа электрод арасындағы концентрация градиенті, FET бетіндегі жартылай өткізгіш мембрананың нәтижесінде пайда болады, бұл мембрана мақсатты аналитке артықшылықпен байланысатын рецепторларды қамтиды.
Type of field effect transistor
A ChemFET is a chemically sensitive field effect transistor, that is a field effect transistor used as a sensor for measuring chemical concentrations in solution. When the target analyte concentration changes, the current through the transistor will change accordingly. Here, the analyte solution separates the source and gate electrodes. A concentration gradient between the solution and the gate electrode arises due to a semi permeable membrane on the FET surface containing receptor moieties that preferentially bind the target analyte.
Құрылыс
ChemFET-тің көзі мен ағызуы ISFET-ке ұқсас құрылымдалған, ал қақпа электроды ерітінді арқылы көз электродынан бөлінеді. ChemFET-тің шекті кернеуі ерітіндідегі талдау заттарының концентрация градиентіне және оның рецепторына ендірілген жартылай өткізгіш кедергімен тікелей жанасқан талдау заттарына байланысты. Мысалы, аниондарды анықтау үшін кватернерлік аммоний тұздары (мысалы, тетраоктиламоний бромиді) қолданылады, бұл мембранаға катиондық қасиеттер береді және аниондардың субстрат арқылы рецепторлық бөліктерге жылжуын жеңілдетеді.
A ChemFET's source and drain are constructed as for an ISFET, with the gate electrode separated from the source electrode by a solution. A ChemFET's threshold voltage depends on the concentration gradient between the analyte in solution and the analyte in contact with its receptor embedded semi permeable barrier. For example, when targeting anions, quaternary ammonium salts (such as tetraoctylammonium bromide) are used to provide cationic nature to the membrane, facilitating anion mobility through the substrate to the receptor moieties.
Қолданбалар
ChemFET-терді мақсатты аналиттерді анықтау үшін сұйық немесе газ фазасында қолдануға болады, бұл аналиттің қақпалық электрод мембранасында орналасқан рецептормен қайтымды байланысуын талап етеді. 1970 жылы Бергвельд ионға сезімтал өріс эффектісі транзисторын (ISFET) ойлап тапты. Ол ISFET-ті "белгілі бір қашықтықта қақпасы бар MOSFET-тің ерекше түрі" деп сипаттады. ChemFET-тер 1970 жылдары Бергвельд әзірлеген өзгертілген ISFET негізінде құрылған. ChemFET және ISFET арасындағы қатынасқа қатысты шатасушылықтар бар. ISFET тек иондарды ғана анықтаса, ChemFET кез келген химиялық затты (иондарды қоса алғанда) анықтайды.
ChemFETs can be utilized in either liquid or gas phase to detect target analyte, requiring reversible binding of analyte with a receptor located in the gate electrode membrane. In 1970, Bergveld invented the ion sensitive field effect transistor (ISFET). He described the ISFET as "a special type of MOSFET with a gate at a certain distance". ChemFETs are based on a modified ISFET, a concept developed by Bergveld in the 1970s. There is some confusion as to the relationship between ChemFETs and ISFETs. Whereas an ISFET only detects ions, a ChemFET detects any chemical (including ions).