通过垂直纳米间隙结构的介电泳增强来精确捕获和动态重新定位纳米生物分子

针对生物传感器和诊断生物芯片分析的表面敏感分析技术的发展，低浓度目标材料局部集成到感兴趣的敏感区域是必要的，以提高灵敏度和可靠性。因此，在预先定义的微/纳米结构中对纳米生物分子进行分类和精确定位的动态过程是至关重要的，但它仍然是实现实际的表面敏感生物传感器和生物芯片的巨大障碍。在组装纳米粒子和生物传感工具时，需要一种基于介电泳力的可伸缩、大规模和非破坏性的捕获方法。在此，我们提出了一种具有电极-绝缘体-电极堆叠结构的垂直纳米间隙结构，有助于在低电压下产生强介电泳力，以精确捕获和时空操纵纳米颗粒和分子组装，包括脂泡和淀粉样原纤维/低聚物。我们的垂直纳米间隙平台允许在光学超表面设计上捕获低电压的纳米颗粒，为制造先进的表面敏感光电传感器提供了新的机会。

A.捕获和向中心(左)和边缘VNE(中)的NPs迁移和释放(右)的概念图。B,c.VNE (b)和HNE (c)示意图。d. e计算了Vpp=1 V (ho =10 um)下VNE (d)和HNE (e)上VE2在d=100 nm间隙下的分布。f, g计算vE2max VNE(红场)和HNE(蓝圈)的函数v2 (f),及其相应的函数d (g), h,I.计算的分布ACEO流VNE (h)和HNE (i)与间隙距离下d = 100海里的Vpn = 1 v和f = 1 kHz。j-1利用uslin原理图(插图j)和电极1 (k，上电极)和电极2(1，下电极)上的uslin三维图，计算了VNE (d= 100nm)电极表面的uslin分布为f (i, Vpp=1V)的函数。