生物传感器是一类用于检测特定分析物的分析设备，通常由生物识别元件、换能器和电子检测器系统组成。晶体管生物传感器，则是将芯片应用在生物传感领域进行定量、定性分析。众所周知的是，验孕棒、血糖仪是生物传感器广为人知的应用。其原理是，尿液、血液等体液通过生物传感将生物特性转化为光、电信息获得定量、定性鉴定。不久前，杭州电子科技大学“智能微传感器与微系统”教育部工程研究中心李杜娟副教授，通过引入高效能晶体管生物传感器，在癌症早期诊断以及术后监控上取得重大进展。该项成果以“A supersensitive silicon nanowire array biosensor for quantitating tumor marker ctDNA”为题发表在Biosensors and Bioelectronics上。  肿瘤细胞破裂，进入血液、脑脊液。这就意味着肿瘤患者血液中一般会出现循环肿瘤DNA。作为特征性的肿瘤标记物，循环肿瘤DNA在血液里出现，一般会极其少量，想找到它等于是大海捞针。但一旦及时发现，就会对癌症早期诊断治疗和复发及时发现有着重大医疗价值。  李杜娟副教授在“智能微传感器与微系统”教育部工程研究中心刘超然副教授协助下，成功引入百十余根硅纳米线阵列场效应管，大幅改善了晶体管生物传感器灵敏度，大大提升了监测循环肿瘤DNA的成功率。  硅纳米线是一种新型的一维半导体纳米材料，线体直径一般在10 nm 左右，内晶核是单晶硅。据刘超然介绍，百十余根硅纳米线阵列，等于是将一系列硅纳米线“像小学生一样排排队”，要确保“排队”均匀性技术难度极高，但对于提升芯片传感监测灵敏度是至关重要的。“就好比120个人抬桌子，大家劲往一处使，使力均匀，就很轻松。我们的硅纳米线阵列硅加工技术，均匀性处理的好，确保了‘人多力量大’，从而提升了循环肿瘤DNA的监测效率。”刘超然表示。  肿瘤细胞破裂后进入血液，特征物中就有循环肿瘤DNA，但是量微乎其微，想从大海中捞到这根“针”固然难，但由于其时效性强（能最快反映肿瘤细胞最新状况），因而从监测循环肿瘤DNA角度出发反推肿瘤细胞状况，成为医疗器械工程领域重要方向。李杜娟的解决方案，通过120根硅纳米线阵列，提升了亲水性，也就是血液一沾上芯片，就能瞬间平摊在上面，从而有效确保监测灵敏度。同时，硅纳米线阵列，监测循环肿瘤DNA有着极强选择性，避免为人熟知的癌症筛查“假阳性”误诊发生。  据了解，该论文第二作者是杭电在读硕士研究生陈慧旖，通信作者是王高峰教授、刘超然副教授，合作作者有董林玺教授和樊凯老师以及来自白俄罗斯国立信息与无线电电子大学的Vladimir Labunov院士和Serguei Lazarouk教授。（程振伟）