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The promise of graphene-based transistors for democratizing multiomics studies
Biosensors and Bioelectronics ( IF 10.7 ) Pub Date : 2021-09-08 , DOI: 10.1016/j.bios.2021.113605
Hsiang-Wei Lu 1 , Alexander A Kane 2 , Jonathan Parkinson 2 , Yingning Gao 2 , Reza Hajian 1 , Michael Heltzen 2 , Brett Goldsmith 2 , Kiana Aran 1
Affiliation  

As biological research has synthesized genomics, proteomics, metabolomics, and transcriptomics into systems biology, a new multiomics approach to biological research has emerged. Today, multiomics studies are challenging and expensive. An experimental platform that could unify the multiple omics approaches to measurement could increase access to multiomics data by enabling more individual labs to successfully attempt multiomics studies. Field effect biosensing based on graphene transistors have gained significant attention as a potential unifying technology for such multiomics studies. This review article highlights the outstanding performance characteristics that makes graphene field effect transistor an attractive sensing platform for a wide variety of analytes important to system biology. In addition to many studies demonstrating the biosensing capabilities of graphene field effect transistors, they are uniquely suited to address the challenges of multiomics studies by providing an integrative multiplex platform for large scale manufacturing using the well-established processes of semiconductor industry. Furthermore, the resulting digital data is readily analyzable by machine learning to derive actionable biological insight to address the challenge of data compatibility for multiomics studies. A critical stage of systems biology will be democratizing multiomics study, and the graphene field effect transistor is uniquely positioned to serve as an accessible multiomics platform.



中文翻译:

基于石墨烯的晶体管有望实现多组学研究的大众化

随着生物研究将基因组学、蛋白质组学、代谢组学和转录组学合成到系统生物学中,出现了一种新的生物研究多组学方法。如今,多组学研究具有挑战性且成本高昂。一个可以统一多种组学测量方法的实验平台可以让更多的实验室成功地尝试多组学研究,从而增加对多组学数据的访问。基于石墨烯晶体管的场效应生物传感作为此类多组学研究的潜在统一技术受到了极大的关注。这篇评论文章重点介绍了石墨烯场效应晶体管的出色性能特征,使其成为对系统生物学很重要的各种分析物的有吸引力的传感平台。除了许多证明石墨烯场效应晶体管的生物传感能力的研究外,它们还特别适合解决多组学研究的挑战,通过使用半导体工业成熟的工艺为大规模制造提供集成的多重平台。此外,生成的数字数据很容易通过机器学习进行分析,以获得可操作的生物学见解,以解决多组学研究的数据兼容性挑战。系统生物学的一个关键阶段将是多组学研究的大众化,石墨烯场效应晶体管具有独特的定位,可用作可访问的多组学平台。它们非常适合解决多组学研究的挑战,为使用半导体工业成熟工艺的大规模制造提供集成的多重平台。此外,生成的数字数据很容易通过机器学习进行分析,以获得可操作的生物学见解,以解决多组学研究的数据兼容性挑战。系统生物学的一个关键阶段将是多组学研究的大众化,石墨烯场效应晶体管具有独特的定位,可用作可访问的多组学平台。它们非常适合解决多组学研究的挑战,为使用半导体工业成熟工艺的大规模制造提供集成的多重平台。此外,生成的数字数据很容易通过机器学习进行分析,以获得可操作的生物学见解,以解决多组学研究的数据兼容性挑战。系统生物学的一个关键阶段将是多组学研究的大众化,石墨烯场效应晶体管具有独特的定位,可用作可访问的多组学平台。由此产生的数字数据很容易通过机器学习进行分析,以获得可操作的生物学见解,以解决多组学研究的数据兼容性挑战。系统生物学的一个关键阶段将是多组学研究的大众化,石墨烯场效应晶体管具有独特的定位,可用作可访问的多组学平台。由此产生的数字数据很容易通过机器学习进行分析,以获得可操作的生物学见解,以解决多组学研究的数据兼容性挑战。系统生物学的一个关键阶段将是多组学研究的大众化,石墨烯场效应晶体管具有独特的定位,可用作可访问的多组学平台。

更新日期:2021-09-17
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