基于多晶硅纳米线传感器的癌细胞检测.ppt

P-Si多晶硅纳米线的ph传感器用于癌症检测 主要内容 1.现有的癌细胞检测法的缺点 2.癌细胞的细胞微环境特点 3.P-Si多晶硅纳米线的ph传感器的原理和制备方法的初步介绍 4.P-Si多晶硅纳米线的ph传感器 5.初步的改进意见 现有的癌细胞检测法的介绍及缺点 1.荧光共轭标记法:利用标记物和癌细胞或其代谢产物的特异性结合，但实时性差，无法对单个细胞监测和生物化学的参数测量。 2.流式细胞术：需要染色，设备体积大，操作复杂，价格昂贵。 3.穿刺：确认细胞癌变的有效方法。但周期长，需要组培技术支持，成本高。 4.还有许多方法，但大多有可靠性差，成本高，耗时长的缺点。 癌细胞的检测，鉴别需要以细胞为目标，生物化学指标为依据，如利用组培观察不死性，且技术简单成本低廉。 癌细胞的细胞微环境特点 细胞癌变后由于其生长因子不断刺激和旺盛的代谢，胞内氢离子浓度远高于正常细胞， 癌细胞会将大量氢离子还有酸性有毒物质L50排出胞体，使周围微环境pH值降低。 癌细胞的微环境ph：6.85-6.95 P-Si多晶硅纳米线的ph传感器原理图 P-Si多晶硅纳米线的ph传感器实物图 P-Si纳米线沟道的涂层制作 核心技术——高介电常数栅极材料 在尺寸降低到nm量级后，传统的SiO2栅极会因隧道效应出现较大的漏电流，器件无法正常工作，所以采取了高介电常数材料。 高介电常数可以在5nm下保证较好的绝缘性和场效应特性，保证正常工作。 高介电常数材料改变器件特性的原理十分复杂，不仅仅是边缘感应势垒屏蔽效应(FIBS)，还有栅极堆叠等等。 纳米线的微观图 PS-NW（P型极性硅纳米线）上覆盖了高K材料，这和高K栅极材料有相同的原理，利用边缘效应势垒降低(FIBL)和栅极堆叠，在用HfO2电流变化量越大。 优势 基于现有的传统工艺，降低了生产难度，降低了成本。 设备要求低，操作人员培训简单，检测技术普及速度快。 较穿刺等检测速度快（对癌症病人似乎不在乎这点） 尚存改进余地，如改善栅极材料（金属栅极）。 本组现在面对问题 1·高介电常数材料在nm量级下具有良好绝缘和场效应特性的原因（边缘效应势垒降低）。 2·不同介电常数下，源漏电流不随介电常数上升而下降，反而在k=25下的HfO2时性能最佳. 谢谢。 制作：2012030030015 校验：陈炎坤，翟剑雄 * * 我们注意到，这本质上是一个MOSFET器件，这决定了起以H+浓度决定△I,从而精确测量pH 另外，高介电常数材料层外还有ɑ-硅基烷制作的离子敏感层，这样，在基本呈电中性的微环境中，利用其对氢离子敏感的特性，使传感器只对氢离子浓度敏感。 *