ترانزیستور اثر میدانی حساس به آنزیم (Enzyme FET - ENFET)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترانزیستور اثر میدانی حساس به آنزیم (Enzyme FET - ENFET) :
ENFET (Enzyme Field-Effect Transistor) نوعی ترانزیستور اثر میدانی است که در آن یک لایه حاوی آنزیم بر روی گیت تثبیت شده است. آنزیم به طور اختصاصی با سوبسترای خود واکنش داده و محصولاتی تولید می کند که معمولا شامل یون ها (مانند H+) هستند. تغییر غلظت یون ها در نزدیکی سطح گیت، پتانسیل سطح را تغییر داده و جریان ترانزیستور را مدوله می کند.
معروف ترین مثال، ENFET برای تشخیص گلوکز است: آنزیم گلوکز اکسیداز (GOx) گلوکز را اکسید کرده و گلوکونیک اسید تولید می کند که باعث کاهش pH (افزایش H+) می شود. این تغییر pH توسط لایه حساس (مانند Si3N4) به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود.
\[ \text{گلوکز} + O_2 \xrightarrow{GOx} \text{گلوکونیک اسید} + H_2O_2 \]کاربردهای ENFET: حسگرهای گلوکز (برای دیابت)، تشخیص اوره (با آنزیم اوره از)، لاکتات، و الکل. مزایا: اختصاصی بودن بالا، پاسخ سریع، قابلیت مینیاتوری سازی.
چالش ها: پایداری آنزیم (طول عمر محدود)، نفوذپذیری لایه، و تداخل با سایر مواد. تحقیقات برای تثبیت آنزیم ها در ماتریس های نانومتخلخل و استفاده از نانومواد برای بهبود پایداری ادامه دارد.
