science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Een inkjet-geprinte veldeffecttransistor voor labelvrije biosensing

Een flexibele Bio-Field Effect Transistor (BioFET), meestal gefabriceerd met behulp van inkjetprinttechnologie, wordt gerapporteerd als een alternatieve transducer voor eiwitdetectie. Het apparaat wordt op verschillende manieren gekarakteriseerd en werd als proof of concept toegepast als een eiwitlabelvrije sensor. Krediet:Catalaans Instituut voor Nanowetenschappen en Nanotechnologie

Dunnefilmtransistors (TFT's) zijn krachtige apparaten in de productie van halfgeleiders en vormen de basis van talloze elektronische apparaten, zoals geheugenchips, fotovoltaïsche cellen, logische poorten, en sensoren. Een interessant alternatief voor anorganische TFT's (silicium) zijn organische TFT's (OTFT's), die de mogelijkheid bieden tot massaproductie door gebruik te maken van de conventionele printtechnologie en te werken met goedkope materialen. Echter, er zijn nog tal van inherente problemen, vooral wat betreft de stabiliteit op lange termijn en het gebrek aan betrouwbaarheid.

Onderzoekers van het Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia's (ICN2 – Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology) Nanobioelectronics and Biosensors Group, geleid door de ICREA Research Prof Arben Merkoçi, werken om OTFT's dichter bij apparaten te krijgen die volledig kunnen worden toegepast in veldtoepassingen. De groep gepubliceerd in het laatste nummer van Geavanceerde functionele materialen een artikel dat een flexibele, biologische veldeffecttransistor (BioFET) voor gebruik in biosensing. de fabricage, structuur, materialen optimalisatie, elektrische kenmerken, en functionaliteit van de startende OTFT en uiteindelijke BioFET worden ook besproken. De auteurs van het artikel zijn Dr Mariana Medina-Sánchez, Dr Carme Martínez-Domingo, Dr. Eloi Ramon[, en ICREA-onderzoeksprofessor Arben Merkoçi.

Er is een volledig geïntegreerde biologische BioFET ontworpen, gefabriceerd en getest voor labelvrije eiwitdetectie. Het werd gemaakt door inkjetprinten van een organische veldeffecttransistor (OFET) en daaropvolgende functionalisering van de isolator met specifieke antilichamen. ICN2-onderzoekers analyseerden verschillende isolatoren, de biofunctionalisatie van het oppervlak, de selectieve hechting van doeleiwitten aan de BioFET, de herhaalbaarheid met verschillende apparaten en de ruwheid van gefunctionaliseerde en geïmmobiliseerde eiwitstructuren. Eindelijk, als proof-of-concept, het BioFET-platform werd met succes getest voor detectie van het modeleiwit, humaan immunoglobuline G (HIgG).

De bij ICN2 ontworpen BioFET vormt een belangrijk startpunt voor het ontwerp en de fabricage van flexibele, organische biosensing-apparaten door inkjetprinten. De reproduceerbaarheid in het fabricageproces, de ontwikkeling van functionele inkten en de uitbreiding van deze technologie naar een breder scala aan substraten zijn nog steeds onopgeloste problemen. De auteurs zijn ervan overtuigd dat als deze technologie eenmaal volwassen is, het zal vatbaar zijn voor miniaturisatie voor integratie in een volledig functioneel apparaat voor point-of-care-diagnose.