使用基于增强模式有机电化学晶体管的分子打印聚合物进行双分析传感
Panpan Hao1, Rufeng Zhu1, Yang Tao1
1Key Laboratory of Textile Fiber and Products (Wuhan Textile University), Ministry of Education, Wuhan 430200, China.
ACS applied materials & interfaces
|June 13, 2023
概括
可穿戴的有机电化学晶体管 (OECT) 开发用于敏感检测上腺素和尿酸 (UA). 这些低功耗的生物传感器具有很高的选择性和稳定性,可用于非实验室诊断的织物集成.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 有机电化学晶体管 (OECT) 由于其低功耗和生物相容性,对生物传感有希望.
- 开发稳定,可穿戴的生物传感器来实时监测生物标志物对于个性化医疗保健至关重要.
- 现有的生物传感平台往往缺乏实际可穿戴应用所需的灵敏度,选择性或耐用性.
研究的目的:
- 在可穿戴应用的灵活基板上开发新的增强模式OECT.
- 将这些OECT功能化,用于选择性检测上腺素和尿酸 (UA).
- 评估开发的生物传感器在敏感性,选择性,稳定性和在人工尿样中的适用性方面的性能.
主要方法:
- 在多壁碳纳米管修饰粘性线上使用聚3,4-乙烯二氧化) - - 聚乙烯硫酸盐) 脱的聚乙烯胺制造增强模式的OECT.
- 用分子印记聚合物 (MIP) 进行选择性分析结合的OECT门电极的功能化.
- 设备性能的表征,包括传导率,响应时间,循环稳定性,洗耐用性和曲稳定性.
- 测试生物传感器在人工尿中检测上腺素和UA的能力,评估检测极限,线性范围,选择性,可重复性,恢复性和相对标准偏差 (RSD).
主要成果:
- 制造的OECT表现出低功耗,高透导率 (6.7毫秒),快速响应 (<2秒),以及卓越的循环,洗,曲和长期稳定性.
- 具有MIP功能的OECT生物传感器实现了上腺素 (1 pM) 和UA (1 pM) 的低检测极限,具有广泛的线性范围 (0.5 pM10 μM为上腺素,1 pM1 mM为UA).
- 生物传感器表现出对干扰物的高选择性,良好的可重现性,以及在人工尿中检测上腺素和UA的成功应用,恢复率很好 (90.22109.05%) 和低RSDs (3.976.94%).
结论:
- 在柔性基板上的新增增强模式OECT适用于耐用,可穿戴的生物传感应用.
- 具有MIP功能的OECT提供了一个敏感和选择性的平台,用于对上腺素和UA的双分析剂检测.
- 这些低功耗的可穿戴传感器具有很大的潜力,可以开发用于早期疾病检测和临床研究的非实验室诊断工具,并无地集成到织品中.
