中国科学家开发新型晶体管传感器检测羟基自由基

新华社报道，上海，4月10日电 在场效应晶体管传感器领域，复旦大学高分子科学系与聚合物分子工程国家重点实验室的魏大程课题组取得了重大突破。他们研发了一种基于内剪切反应的石墨烯场效应晶体管传感器，成功实现了对生物体内超高活性自由基羟基自由基的检测。这一成果标志着我国在生物传感技术领域迈出了重要的一步。

近日，该研究成果以《基于内剪切反应的石墨烯场效应晶体管自由基传感器》为题，在知名学术期刊《自然通讯》上公开发表。

羟基自由基，这种生物体内的特殊分子，具有超高的活性，能够在极短的时间内破坏细胞与组织的脂质、蛋白质以及DNA等生物分子。其与传统检测方式如电子自旋共振、荧光、色谱、电化学等相比，存在诸多不足，如需要标记、设备成本高以及检测过程中的种种局限。而魏大程团队创新的场效应晶体管传感器则以其独特的优势脱颖而出无需标记、高灵敏度、低成本、微型便携以及实时检测等。

值得一提的是，羟基自由基因其极短的“寿命”和极易转化的化学性质，长久以来给检测带来了极大的挑战。针对这一难题，魏大程团队深入钻研，创新研发了基于内剪切反应的石墨烯场效应晶体管传感器。在这一传感器中，石墨烯作为导电通道发挥关键作用。在检测过程中，羟基自由基与Au-S键发生氧化剪切反应，使得石墨烯表面的金属离子带电并释放，从而引起石墨烯导电通道的电流变化。通过这种方式，团队成功实现了对羟基自由基的间接检测。

该传感器的出色表现不仅体现在对羟基自由基的良好选择性上，其最低检测浓度更是达到了惊人的十亿分之一摩尔。这一成果的取得无疑为我国在场效应晶体管传感器领域的发展开辟了新的道路，也为未来的生物传感技术提供了更为广阔的应用前景。

未来，我们期待魏大程课题组在场效应晶体管传感器领域能够取得更多的突破性成果，推动我国的科研事业更上一层楼，为人类的健康事业作出更大的贡献。