开发直接电子传输类型的扩展门场效应晶体管酶传感器,用于代谢物检测
David Probst1, Jack Twiddy1, Mika Hatada1
1Joint Department of Biomedical Engineering, University of North Carolina at Chapel Hill and North Carolina State University, Chapel Hill, North Carolina 27599, United States.
Analytical chemistry
|February 26, 2024
概括
直接电子转移 (DET) 类型的扩展门场效应晶体管 (EGFET) 酶传感器被开发用于葡萄糖和乳酸盐检测. 这些新型传感器在缓冲器和人造汗水中展示了灵敏的检测,验证了它们的实际应用.
科学领域:
- 生物传感器是一种生物传感器.
- 场效应晶体管 场效应晶体管
- 酶固定化 酶固定化
背景情况:
- 扩展门场效应晶体管 (EGFET) 为生物传感提供了一个平台.
- 直接电子转移 (DET) 酶可以在酶传感器中实现高效的信号转导.
研究的目的:
- 开发用于检测葡萄糖和乳酸盐的DET型和准DET型EGFET酶传感器.
- 为了评估缓冲和人工汗水中的传感器性能.
- 模拟传感器的操作,以验证其基本原理.
主要方法:
- 在EGFET电极上固定DET型葡萄糖脱酶或准DET型乳酸氧化酶.
- 测量晶体管排水电流的变化,以应对分析物度.
- 为绝对和正常化的排水电流生成校准曲线.
- 乳酸盐传感器的等效电路建模.
主要成果:
- 葡萄糖的检测极限为53.9微米,乳酸的检测极限为2.12微米.
- 在酸缓冲区和人造汗水中展示了传感器功能.
- 相当电路模型与实证数据有很好的一致性 (斜率误差7.3%,y截面误差8.6%).
结论:
- DET类型和准DET类型的EGFET对于敏感的葡萄糖和乳酸检测是有效的.
- 开发的传感器显示了现实应用的潜力,包括可穿戴设备.
- 传感器的运行是由基质-酶相互作用驱动的,影响开放电路潜力.
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