石墨烯片改善了芯片上的实验室诊断测试

的传感器，被称为离子敏感场效应晶体管(ISFET)，它可以与电子学集成，从而产生一个传染性疾病这种检测的可靠性可能会与PCR检测相匹敌。它们也可以像横向流动测试一样快，并提供30分钟的家庭传染病健康测试。

当前的黄金标准新型冠状病毒肺炎测试中,聚合酶链反应测试，必须送到实验室进行处理。快速的家庭替代方案，横向流动测试，提供了快速的结果，但准确性较低。

isfet通过检测液体pH值(酸度)的变化来工作，可以集成在上面＇实验室芯片＇在芯片上快速处理结果的技术。然而，它们接触到的液体会改变它们的传感表面，从而导致“漂移”——在不改变液体酸度的情况下，输出信号会发生不可控制的、连续的、缓慢的变化。

现在，帝国理工的研究人员又增加了一个石墨烯这是一层碳原子，比人的头发薄20万倍，但比钢铁强200倍，它可以减少50%的漂移。他们的新方法克服了传感器的起源——传感表面的化学不稳定性。加上进一步的改进，这可能是解决ISFET漂移的关键，允许新一代改进的表面传感器用于实验室芯片应用，如家庭疾病测试。

该通讯论文的主要作者Christoforos Panteli博士来自帝国理工学院电气与电子工程系，他说:“对可靠、快速的芯片实验室系统的需求非常高。我们的创新意味着，表面修饰的isfet可能是一种新的、可能是更好的、用于高性能芯片化学传感系统的方法，以对抗传染病。”

电子传感

ISFETs可以通过检测SARS、CoV2、寨卡病毒等病毒RNA引起的体液pH值变化，以及监测糖尿病患者的血糖水平，从而检测传染性疾病。

在制造过程中，用于生产ISFET电子芯片的过程会在其表面沉积一种材料，这种材料对被测液体的pH值非常敏感。当与液体接触时，传感层被修改，导致传感器上的实时化学漂移。

研究人员证明，在不需要额外电路的情况下，修改表面是提高传感器性能的有效方法。

虽然石墨烯的性能提高了50%，但研究人员表示，他们的改进方法可以进一步开发，以解决传感器的所有缺陷。下一步将是改进将石墨烯转移到传感器表面的过程的质量。这将包括与业界讨论在大规模下保持低成本的沉积方法，并在实验室中开发这些方法。

这项研究发表在IEEE 2021传感器。