A Low-Voltage and Label-Free Impedance-Based Miniaturized CMOS Biosensor for DNA Detection

Vinny Lam Siu Fan, Wong How Hwan, Yusmeeraz Yusof
2014 Jurnal Teknologi  
This study designs a low-voltage, label-free and fully integrated impedance-based biosensor using standard complementary metal oxide semiconductor (CMOS) technology to compute both capacitance and resistance of the electrode-electrolyte interface. The proposed biosensor circuit is composed of a commongate transimpedance amplifier (CG-TIA) with two quadrature phase Gilbert cell double-balanced mixers and finally integrated with microelectrode using 0.18 µm Silterra CMOS technology process. The
more » ... logy process. The output value of the readout circuit was used to estimate the magnitude and phase of the measured admittance. The developed CG-TIA can achieve a gain of 88.6 dB up to a frequency of 50 MHz. The overall dynamic range was approximately 116 dB. Abstrak Penyelidikan ini mereka satu impedans biosensor yang bervoltan rendah, penunjuk bebas dan boleh disepadukan secara lengkap menggunakan teknologi CMOS untuk mengira kemuatan dan rintangan bagi antara muka elektrod-elektrolit. Litar biosensor yang dicadangkan terdiri daripada CG-TIA dengan dua fasa kuadratur Gilbert sel mixers dua seimbang dan akhirnya disepadukan dengan mikroelektrod menggunakan 0.18 µm proses teknologi Silterra CMOS. Nilai keluaran bagi litar bacaan akan digunakan untuk menganggarkan magnitud dan fasa kemasukan tersebut. CG-TIA yang dicadangkan telah mencapai gandaan sebanyak 88.6 dB sehingga frekuensi 50 MHz. Julat dinamik keseluruhan adalah lebih kurang 116 dB. Kata kunci: CMOS; biosensor; impedans; penunjuk bebas DNA; voltan rendah
doi:10.11113/jt.v67.2056 fatcat:xjkbdskkkvdc7l2ul7qnivbwri