【手続補正書】
【提出日】令和2年6月18日(2020.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドレイン電極と、
ソース電極と、
基板と、
前記ソース電極および前記ドレイン電極の間に延在しかつこれらの間を電気接続しているチャネルとして前記基板上に配置されたナノスケール材料層と、
を含む、電界効果トランジスタであって、
極性流体が前記チャネルに外部から導入された場合に、アクティブデバイスとして機能するように構成されている、電界効果トランジスタ。
【請求項２】
前記極性流体が液滴として前記チャネルに外部から導入される、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項３】
前記電界効果トランジスタがある体積の前記極性流体と接触した場合に、前記極性流体が前記チャネルに外部から導入される、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項４】
前記アクティブデバイスが感知デバイスとして使用されるように構成されている、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項５】
前記アクティブデバイスがバイオセンシングのために使用されるように構成されている、請求項４に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項６】
前記電界効果トランジスタが、前記基板上に形成される持続的物理的ゲート端子を含まないか、またはこれを必要としない、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項７】
前記ソース端子および前記ドレイン端子の間にゲート端子をさらに含み、ここで、前記ゲート端子は、前記極性流体によって誘起される、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項８】
前記ゲート端子は、前記極性流体内の荷電粒子の濃度に関連する誘起ゲート電圧を有する、請求項７に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項９】
前記極性流体および前記チャネルは集合的に前記ゲート端子として機能する、請求項７に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項１０】
前記ゲート端子は、一過性であり、前記チャネルに前記極性流体が外部から導入された場合にのみアクティブである、請求項７に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項１１】
前記電界効果トランジスタは、前記極性流体が前記チャネルから除去した場合に前記アクティブデバイスとして機能するように構成されていない、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項１２】
前記チャネルが、電気伝導性かつ化学感受性および／または生物感受性である、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項１３】
前記ナノスケール材料が、エピタキシャル成長されている、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項１４】
前記ナノスケール材料が、グラフェン、ＣＮＴ、ＭｏＳ２、窒化ホウ素、金属ジカルコゲナイド、ホスホレン、ナノ粒子、量子ドット、フラーレン、２Ｄナノスケール材料、３Ｄナノスケール材料、０Ｄナノスケール材料、１Ｄナノスケール材料、またはこれらの任意の組合せを含む、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項１５】
前記極性流体が、極性分子を含有する溶液または極性分子を含有する気体を含む、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項１６】
前記極性流体が、汗、息、唾液、耳垢、尿、精液、血漿、生物流体、化学流体、空気試料、気体試料、またはこれらの組合せを含む、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項１７】
前記極性流体が、電解質、グルコース、乳酸、ＩＬ６、サイトカイン、ＨＥＲ２、コルチゾール、ＺＡＧ、コレステロール、ビタミン、タンパク質、薬物分子、代謝物、ペプチド、アミノ酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマー、酵素、生体分子、化学分子、合成分子、またはこれらの組合せを含む１つまたは複数の標的分析物を含む、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項１８】
前記ナノスケール材料層に結合されたレセプタ層であって、前記極性流体中の１つまたは複数の標的分析物を標的とするように構成された１つまたは複数のレセプタを含むレセプタ層をさらに含む、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項１９】
前記１つまたは複数のレセプタが、ピレンボロン酸（ＰＢＡ）、ピレンＮ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（ピレン−ＮＨＳ）、有機化学物質、芳香族分子、環状分子、酵素、タンパク質、抗体、ウイルス、一本鎖ＤＮＡ（ｓｓＤＮＡ）、アプタマー、無機材料、合成分子、または生体分子を含む、請求項１８に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項２０】
前記ナノスケール材料層に結合された裏面ポリマー層をさらに含み、前記裏面ポリマー層が、追加の機械的、電気的、化学的、生物学的機能性、またはこれらの組合せの支持をもたらすように構成されている、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項２１】
前記裏面ポリマー層が、炭素ポリマー、バイオポリマー、ＰＭＭＡ、ＰＤＭＳ、フレキシブルガラス、ナノスケール材料、シリカゲル、シリコーン、インク、印刷ポリマー、またはこれらの任意の組合せを含む、請求項２０に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項２２】
前記基板が、ポリイミド、フレキシブルプリント基板（FPC）、ポリアミド、ポリウレタン、ＰＥＴ、ＰＤＭＳ、ＰＭＭＡ、二酸化ケイ素、ケイ素、ガラス、酸化アルミニウム、サファイア、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、ケイ素とゲルマニウムとの合金、布地、織物、絹、紙、セルロースをベースにした材料、またはこれらの任意の組合せを含む、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項２３】
前記基板が、電気絶縁材料で作製されている、請求項１に記載の電界効果トランジスタ。
【請求項２４】
請求項１に記載の電界効果トランジスタを含むバイオセンシングシステムであって、前記バイオセンシングシステムまたはその構成要素は、対象に装着されるように構成されており、前記電界効果トランジスタは、前記極性流体が前記対象の体から前記チャネルに外部から導入された場合に前記極性流体中の１つまたは複数の標的を検出するように構成されている、バイオセンシングシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
一部の実施形態では、デジタルプラットフォームは、スマートフォン、タブレットコンピュータ、スマートウォッチ、車内エンターテイメントシステム、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、コンピュータ端末、テレビジョンシステム、電子ブックリーダ、ウェアラブルデバイス、またはデジタル入力を処理する任意のその他のタイプのコンピューティングデバイスを含む。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
（項目１）
ドレイン電極と、
ソース電極と、
電気絶縁基板と、
前記基板上に配置された、電気伝導性および化学感受性チャネルを部分的に画定するナノスケール材料層であり、前記ナノスケール材料層および前記チャネルが、前記ドレイン電極およびソース電極の間に延在しかつこれらの電極に電気接続されているナノスケール材料層と、
前記ナノスケール材料層に曝露された極性流体によって創出された、極性流体誘起ゲート端子と
を含む、電界効果トランジスタであって、
前記極性流体が、標的分析物を含み、
前記極性流体が、前記標的分析物に応答して前記電界効果トランジスタのゲート電圧対チャネル電流特性を最適化する極性流体ゲート電圧を誘起させるのに十分な電荷濃度を有する、電界効果トランジスタ。
（項目２）
定電流または定電圧が、定電流ソースまたは定電圧ソースによって提供され、前記ソース電極およびドレイン電極の間に印加される、項目１に記載の電界効果トランジスタ。
（項目３）
前記ナノスケール材料が、グラフェン、ＣＮＴ、ＭｏＳ２、窒化ホウ素、金属ジカルコゲナイド、ホスホレン、ナノ粒子、量子ドット、フラーレン、２Ｄナノスケール材料、３Ｄナノスケール材料、０Ｄナノスケール材料、１Ｄナノスケール材料、またはこれらの任意の組合せを含む、項目１または２に記載の電界効果トランジスタ。
（項目４）
前記極性流体が、極性分子を有する溶液、極性分子を有する気体、標的感知分析物、またはこれらの組合せを含む、項目１から３のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタ。
（項目５）
前記極性流体が、汗、息、唾液、耳垢、尿、精液、血漿、生物流体、化学流体、空気試料、気体試料、またはこれらの組合せを含む、項目１から４のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタ。
（項目６）
前記標的分析物が、電解質、グルコース、乳酸、ＩＬ６、サイトカイン、ＨＥＲ２、コルチゾール、ＺＡＧ、コレステロール、ビタミン、タンパク質、薬物分子、代謝物、ペプチド、アミノ酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマー、酵素、生体分子、化学分子、合成分子、またはこれらの組合せを含む、項目１から５のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタ。
（項目７）
前記ナノスケール材料層上に堆積されたレセプタ層であって、標的分析物を標的とするレセプタを含むレセプタ層をさらに含む、項目１から６のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタ。
（項目８）
前記レセプタが、ピレンボロン酸（ＰＢＡ）、ピレンＮ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（ピレン−ＮＨＳ）、有機化学物質、芳香族分子、環状分子、酵素、タンパク質、抗体、ウイルス、一本鎖ＤＮＡ（ｓｓＤＮＡ）、アプタマー、無機材料、合成分子、生体分子を含む、項目７に記載の電界効果トランジスタ。
（項目９）
追加の機械的、電気的、化学的、生物学的機能性、またはこれらの組合せの支持をもたらすために前記ナノスケール材料層の下に裏面ポリマー層をさらに含む、項目１から８のいずれか一項に記載の電界効果トランジスタ。
（項目１０）
前記裏面ポリマー層が、炭素ポリマー、バイオポリマー、ＰＭＭＡ、ＰＤＭＳ、フレキシブルガラス、ナノスケール材料、シリカゲル、シリコーン、インク、印刷ポリマー、またはこれらの任意の組合せを含む、項目９に記載の電界効果トランジスタ。
（項目１１）
極性流体中の標的分析物を感知するための方法であって、
極性流体試料を電界効果トランジスタに曝露するステップであり、前記電界効果トランジスタが、
ドレイン電極と、
ソース電極と、
電気絶縁基板と、
前記基板上に配置された、電気伝導性および化学感受性チャネルを少なくとも部分的に画定するナノスケール材料層であり、前記ナノスケール材料層および前記チャネルが、前記ドレイン電極およびソース電極の間に延在しかつこれらの電極に電気接続されているナノスケール材料層と、
前記ナノスケール材料層に曝露された前記極性流体によって創出された、極性流体誘起ゲート端子であり、前記極性流体が、前記標的分析物を含みかつ前記分析物を検出するために前記電界効果トランジスタのゲート電圧対チャネル電流特性を最適化する極性流体ゲート電圧を誘起させるのに十分な電荷濃度を有する、極性流体誘起ゲート端子と
を含むステップ、
第１の時点で第１のソース−ドレイン電圧を、第２およびその後の時点で第２のソース−ドレイン電圧を測定するステップ、ならびに
前記第１および第２のソース−ドレイン電圧に基づいて前記極性流体中の前記標的分析物の濃度を決定するステップ
を含む方法。
（項目１２）
前記ナノスケール材料が、グラフェン、ＣＮＴ、ＭｏＳ２、窒化ホウ素、金属ジカルコゲナイド、ホスホレン、ナノ粒子、量子ドット、フラーレン、２Ｄナノスケール材料、３Ｄナノスケール材料、０Ｄナノスケール材料、１Ｄナノスケール材料、またはこれらの任意の組合せを含む、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
前記電界効果トランジスタが、前記ナノスケール材料層上に堆積されたレセプタ層であって、標的分析物を標的とするレセプタを含むレセプタ層で機能化される、項目１１または１２のいずれか一項に記載の方法。
（項目１４）
前記レセプタが、ピレンボロン酸（ＰＢＡ）、ピレンＮ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（ピレン−ＮＨＳ）、有機化学物質、芳香族分子、環状分子、酵素、タンパク質、抗体、ウイルス、一本鎖ＤＮＡ（ｓｓＤＮＡ）、アプタマー、無機材料、合成分子、生体分子を含む、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記標的分析物が、電解質、グルコース、乳酸、ＩＬ６、サイトカイン、ＨＥＲ２、コルチゾール、ＺＡＧ、コレステロール、ビタミン、タンパク質、薬物分子、代謝物、ペプチド、アミノ酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマー、酵素、生体分子、化学分子、合成分子、またはこれらの組合せを含む、項目１１から１４のいずれか一項に記載の方法。
（項目１６）
前記極性流体が、極性分子を有する溶液、極性分子を有する気体、標的感知分析物、またはこれらの組合せを含む、項目１１から１５のいずれか一項に記載の方法。
（項目１７）
前記第１および第２のソース−ドレイン電圧間の分数変化率を計算するステップをさらに含む、項目１１から１６のいずれか一項に記載の方法。
（項目１８）
前記電界効果トランジスタの前記ソース電極およびドレイン電極間に定電流を印加するステップ
をさらに含む、項目１１から１７のいずれか一項に記載の方法。
（項目１９）
前記電界効果トランジスタの前記ソース電極およびドレイン電極間に定電圧を印加するステップをさらに含む、項目１１から１８のいずれか一項に記載の方法。
（項目２０）
前記極性流体が、汗、息、唾液、耳垢、尿、精液、血漿、生物流体、化学流体、空気試料、気体試料、またはこれらの組合せを含む、項目１１から１９のいずれか一項に記載の方法。
（項目２１）
追加の機械的、電気的、化学的、生物学的機能性、またはこれらの組合せの支持をもたらすために前記ナノスケール材料層の下に裏面ポリマー層をさらに含む、項目１１から２０のいずれか一項に記載の方法。
（項目２２）
前記裏面ポリマー層が、炭素ポリマー、バイオポリマー、ＰＭＭＡ、ＰＤＭＳ、フレキシブルガラス、ナノスケール材料、シリカゲル、シリコーン、インク、印刷ポリマー、またはこれらの任意の組合せを含む、項目２１に記載の方法。
（項目２３）
電界効果トランジスタと
電界効果トランジスタと電気接続された定電流ソースまたは定電圧ソースと
を含むシステムであって、
前記電界効果トランジスタは、
ドレイン電極と、
ソース電極と、
電気絶縁基板と、
前記基板上に配置された、電気伝導性および化学感受性チャネルを部分的に画定するナノスケール材料層であり、前記ナノスケール材料層および前記チャネルが、前記ドレイン電極およびソース電極の間に延在しかつこれらの電極に電気接続されているナノスケール材料層と、
前記ナノスケール材料層に曝露された極性流体によって創出された、極性流体誘起ゲート端子と
を含み、
前記極性流体が、標的分析物を含み、
前記極性流体が、前記標的分析物に応答して前記電界効果トランジスタのゲート電圧対チャネル電流特性を最適化する極性流体ゲート電圧を誘起させるのに十分な電荷濃度を有する、システム。
（項目２４）
前記定電流ソースが、前記電界効果トランジスタを通して定電流を維持する、項目２３に記載のシステム。
（項目２５）
前記定電圧ソースが、前記電界効果トランジスタ上で定電圧を維持する、項目２３に記載のシステム。
（項目２６）
電圧出力または電流出力が、有線または無線伝送を通してデジタルプラットフォームに伝達される、項目２３に記載のシステム。
（項目２７）
前記デジタルプラットフォームが、スマートフォン、タブレットコンピュータ、スマートウォッチ、車内エンターテイメントシステム、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、コンピュータ端末、テレビジョンシステム、電子ブックリーダ、ウェアラブルデバイス、またはデジタル入力を処理する任意のその他のタイプのコンピューティングデバイスを含む、項目２６に記載のシステム。