高效和高效的自组装多层基于电极被动化,用于运行稳定和可重复的电解质门式晶体管生物传感器
Youngmin Song1, Jong Yu Song1, Jae-Eul Shim2
1Department of Chemistry, Kyonggi University, Suwon 16227, Republic of Korea.
ACS applied materials & interfaces
|September 15, 2023
概括
一种新型的自组装多层 (SAML) 有效地使电解质通道晶体管 (EGT) 生物传感器无活化,确保在水溶液中稳定运行. 这一进步使得阿尔茨海默病的生物标志物Tau蛋白可靠地检测到.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物技术是生物技术.
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 基于晶体管的生物传感器需要稳定的电极被动化,以便在水性电解质中提供可靠的性能.
- 电解质开关晶体管 (EGT) 对生物传感有希望,但在液体环境中容易出现短路.
研究的目的:
- 开发和验证自组装多层 (SAML) 消极化技术,以提高EGT生物传感器的操作稳定性和可重复性.
- 为了证明SAML被动化在EGT生物传感器中的有效性,该生物传感器旨在检测阿尔茨海默病的生物标记物Tau蛋白.
主要方法:
- 使用 1,10-decanedithiol,乙烯基多面寡合物 silsesquioxane 和 1-octadecanethiol 的顺序自组装制造 SAML.
- 在EGT生物传感器中,将SAML与氧化 (In2O3) 薄膜作为半导体通道和生物接口集成.
- 在酸盐缓冲盐溶液 (PBS) 中检测生物标记物的SAML被动化EGT与tau特异性DNA吸收体的功能化.
主要成果:
- 在多个测量周期中,SAML被动化有效地防止了在PBS中运行的EGT中出现短路.
- 通过SAML被动化的EGT生物传感器表现出稳定且可重复的性能.
- 从1 x 10^-15到1 x 10^-10M实现了对Tau蛋白的超敏感和定量检测,超过了临床要求.
结论:
- 易溶液处理的SAML方法提供了有效的电极被动化,使EGT生物传感器在水环境中稳定且可重复的运行.
- 这种被动化策略可以适应在生理条件下运行的各种先进的生物医学设备和生物电子设备.
- 开发的EGT生物传感器显示出早期可靠诊断阿尔茨海默病的巨大潜力.
