ترانزیستور اثر میدانی زیستی (BioFET)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترانزیستور اثر میدانی زیستی (BioFET) :
BioFET (Biological Field-Effect Transistor) نوعی ترانزیستور اثر میدانی است که برای تشخیص مولکول های زیستی (مانند DNA، پروتئین ها، آنزیم ها، آنتی بادی ها) طراحی شده است. در این ترانزیستورها، سطح گیت با گیرنده های زیستی (مانند آنتی بادی، زنجیره DNA، یا آنزیم) پوشانده می شود.
هنگامی که مولکول هدف به گیرنده متصل می شود، بار الکتریکی آن باعث تغییر در توزیع بار سطحی شده و در نتیجه پتانسیل سطح تغییر می کند. این تغییر از طریق خازن گیت به کانال کوپل شده و جریان درین را تغییر می دهد. بنابراین می توان حضور و غلظت مولکول زیستی را اندازه گیری کرد.
\[ \Delta V_{TH} = \frac{q \cdot N_{bio}}{C_{ox}} \quad \text{(بار زیستی موثر)} \]کاربردهای BioFET: تشخیص بیماری ها (مانند سرطان، دیابت) از طریق نشانگرهای زیستی، توالی یابی DNA (مانند تراشه های Ion Torrent)، پایش سلولی، و کشف دارو. مزایا: بدون نیاز به برچسب گذاری (Label-free)، پاسخ سریع، قابلیت مجتمع سازی بالا.
چالش ها: اثرات غیراختصاصی (Non-specific binding)، پایداری گیرنده ها در محیط فیزیولوژیکی، و نویز. تحقیقات بر روی BioFETهای مبتنی بر نانوسیم ها و گرافن برای افزایش حساسیت ادامه دارد.
