分子生物学技能的迅速开展，给临床医学确诊以巨大的影响，与疾病相关的DNA片段的检测即“基因确诊”成为一种新式的临床确诊办法，加之本世纪内能与阿波罗登月计划比美的人类基因组计划的完结和其它相关技能的开展，使基因确诊技能不断进步，日臻成熟。
现在，基因确诊均选用PCR技能，它以其简洁、快速、活络的优势，成为临床确诊的技能热门，可是PCR技能存在急需解决的二大问题：一是不能定量，二是污染所造成的的假阳问题。
近年来，生物传感器飞速开展，人们把生物技能与现代物理、化学、微电子学技能结合起来，研发了各式各样的生物传感器，从酶传感器开展到抗原（抗体）传感器，乃至基因（DNA）传感器。DNA传感器的呈现使对意图DNA的丈量时刻大大缩短，操作简洁，无污染，既可定性，又可定量。且活络度高、挑选性好，显现出诱人的开展前景。
本研讨以场效应管传感器为基体传感器，经过规划场效应管栅区自拼装单分子膜技能，规划杂交指示剂，树立DNA场效应管传感器制备办法，为临床医学基因确诊技能供给新办法、新器件。
1 结构与组成
DNA场效应管传感器由灵敏元件、加热元件、测温元件等集成而成。
灵敏元件有漏极（D）、源极（S）和栅极（G，生物灵敏栅）组成，测温元件为测温二极管。
2 作业原理
DNA场效应管传感器对靶DNA的挑选测定，即定性机理是根据分子杂交技能，DNA传感器作业原理见图2。
在场效应管的栅区，固定一条含有十几到上千个核苷酸单链DNA（ssDNA），经过分子杂交，到达对另一条含有互补碱基序列DNA的辨认，形成双链DNA（dsDNA），待测分子含量经过换能器表达出来。定量原理如下：
场效应管在饱满区的阈电压为：
VT=VD-2ID/β1/2
当待测物分子与灵敏栅效果时，发生电荷转移，导致功函数改变，使阈电压偏移，其改变量ΔVT，可用IT坚持恒守时的漏电压表示出来。
DNA场效应管传感器把生物灵敏栅的灵敏特性和场效应管的场致呼应结合起来，其效果机理是分子生物学，结构方法是膜，体现的现象是电。
3 基体传感器的规划及灵敏栅的制备
基体传感器的规划：
选用P型硅资料，芯片面积2×2mm2，沟道长度为30μm，选用半导体集成工艺制备，DNA地图暗示见图3。
灵敏栅的制备：
灵敏栅选用自拼装单分子膜技能，包含外表处理、外表化学修饰、自拼装工艺等三个环节，其实质是接连手臂的挑选和DNA与手臂的衔接［2］。
4 杂交指示剂的规划
为了进步检测活络度，有必要研发、使用杂交指示剂［3，4］。杂交指示剂是一类能与ssDNA和dsDNA以不同方法彼此结合的物质，杂交指示剂与DNA分子的结合有三种基本模式：（1）杂交指示剂与DNA分子双螺旋的碱基对之间的大沟槽彼此效果，发生嵌入效果；（2）杂交指示剂与DNA分子双螺旋的碱基对之间的小沟槽彼此效果而结合，发生耦合效果；（3）杂交指示剂与DNA分子的带负电荷的核酸—磷酸基骨架之间的静电彼此效果。不管哪一种结合都会使DNA分子变成“夹心面包”导致几许状况的畸变，根据杂交指示剂与ssDNA和dsDNA挑选性结合才能的差异，杂交指示剂的选用将大大进步传感器的活络度。
分子规划新式杂交指示剂，一方面要规划双嵌合剂、三嵌合剂以便发生“分子剪刀”功用，另一方面要添加离域化π电子共轭键，有利于在外电场效果下电子在键中的传递。
5 信号丈量体系的规划
为了主动丈量DNA传感器输出特性，规划以微型计算机为主体的丈量体系，该体系由一台IBM-AT微机、DT2801型A/D及D/A输入/输出接口板和电压/电流转换器组成。
本体系具有菜单、复位、置位、查错、测验、显现及打印特性曲线等功用，并树立多道丈量技能，以进步检测的可靠性。
6 结语
DNA场效应管传感器勘探的是DNA分子之间的彼此效果，活络度高、呼应快，其活络度可达ng级，乃至pg级。因为该传感器选用半导体集成技能制备，可完成阵列化，并可完成多基因的同步检测。据此，加强DNA场效应管传感器的稳定性和可靠性研讨，可望在“基因确诊”中占有一席之地。
