Methodenartikel

Hoogwaardige grafeen-gemodificeerde detectiechip voor SARS-CoV-2-detectie

DOI:

10.3791/64730

⸱

5 mei 2023

 ,  ,  ,  , 
1RFIC Bio Centre, Kwangwoon University, 2Department of Electronics Engineering, Kwangwoon University, 3NDAC Centre, Kwangwoon University, 4Stanford Cardiovascular Institute, Stanford University School of Medicine, 5Department of Medicine, Stanford University School of Medicine, 6Department of Biomedical Engineering, Hebei University of Technology, 7NanoBioTech Laboratory, Department of Environmental Engineering, Florida Polytechnic University, 8School of Engineering, University of Petroleum and Energy Studies (UPES)

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Het huidige protocol beschrijft de fabricage van goedkope biosensing-prototypes op basis van nuttige nanosystemen voor het nauwkeurig detecteren van virale eiwitten (op Fg-niveau). Zo'n klein sensorplatform maakt point-of-care-toepassingen mogelijk die kunnen worden geïntegreerd met het Internet of Medical Things (IoMT) om te voldoen aan de doelstellingen van telegeneeskunde.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit detectieprototypemodel omvat de ontwikkeling van een herbruikbare, tweevoudige grafeenoxide (GrO)-geglazuurde dubbele interdigitated capacitieve (DIDC) detectiechip voor het specifiek en snel detecteren van het ernstige acute respiratoire syndroom coronavirus 2-virus (SARS-CoV-2). De gefabriceerde DIDC bestaat uit een Ti/Pt-bevattend glassubstraat geglazuurd met grafeenoxide (GrO), dat verder chemisch is gemodificeerd met EDC-NHS om antilichamen (Abs) die vijandig zijn tegen SARS-CoV-2 te immobiliseren op basis van het spike (S1) eiwit van het virus. De resultaten van inzichtelijk onderzoek toonden aan dat GrO een ideaal geconstrueerd oppervlak gaf voor Ab-immobilisatie en de capaciteit verbeterde om een hogere gevoeligheid en lage detectielimieten mogelijk te maken. Deze afstembare elementen hielpen bij het bereiken van een breed detectiebereik (1,0 mg/ml tot 1,0 fg/ml), een minimale detectielimiet van 1 fg/ml, een hoge responsiviteit en goede lineariteit van 18,56 nF/g, en een snelle reactietijd van 3 s. Trouwens, in termen van het ontwikkelen van financieel haalbare point-of-care (POC) testkaders, is de herbruikbaarheid van de GrO-DIDC-biochip in deze studie goed. Het is veelbetekenend dat de biochip specifiek is tegen door bloed overgedragen antigenen en tot 10 dagen stabiel is bij 5 °C. Door zijn compactheid heeft deze verkleinde biosensor het potentieel voor POC-diagnostiek van COVID-19-infectie. Dit systeem kan ook andere ernstige virale ziekten detecteren, hoewel een goedkeuringsstap met behulp van andere virusvoorbeelden in ontwikkeling is.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Een virale pandemie veroorzaakt door een nieuw bèta-coronavirus1 (d.w.z. 2019-nCoV), dat later werd genoemd als ernstig acuut respiratoir syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2)2 (hierna voornamelijk het virus genoemd), met een longcluster en ernstige acute ademnood, ontstond eind 2019 in de stad Wuhan, China,3. Vanwege de snelle wereldwijde overdracht van mens op mens, het hoge infectiepercentage, het hoge sterftecijfer en de ernstige levensbedreigende bijwerkingen4, evolueerde virologisch onderzoek5 tijdens de pandemie snel om de genomische organisatie en structuur van het virus te identificeren 5,6. De symptomen van COVID-19 7,8 zijn onder meer hoge koorts, een droge hoest en gegeneraliseerde pijn9. Belangrijk is dat verschillende serotypen van het virus leiden tot verschillende ernst van de ziekte10. Bovendien kunnen asymptomatische dragers het virus mogelijk verspreiden. Gewoonlijk vertonen COVID-19-virusdeeltjes onder de microscoop knotsachtige uitsteeksels gevormd door spike-eiwitten11. Om de verspreiding van deze nieuwe ziekteverwekker tegen te gaan, moet de opsporing van gevallen daarom tijdig en efficiënt zijn. De ultragevoelige, snelle en selectieve detectie van het virus in de vroege stadia van virale infectie is dus cruciaal geworden 2,11. Sociale/fysieke afstand is nodig omde overdracht van het virus te voorkomen. Gezondheidsinstanties leggen de nadruk op de ontwikkeling van slimme diagnostische hulpmiddelen en nanosystemen13. Inderdaad, zoals gesuggereerd door gezondheidsinstanties, zijn gerichte en massale tests14,15 vereist en is er nog steeds vraag naar.

In principe zijn lopende biologische diagnosemethoden zoals reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) het beste middel voor de massale identificatie van SARS-CoV-2, zoals bij het aan het respiratoir syndroom in het Midden-Oosten gerelateerde coronavirus (MERS-CoV)16 en SARS-CoV-117. In deze context hangt de huidige standaardidentificatie van SARS-CoV-2-besmetting af van de verbetering van infectiespecifieke kenmerken18,19. Bovendien moet rekening worden gehouden met de variatie in SARS-CoV-2-infectie volgens het gebied, de leeftijd, het ras en het geslacht. Met het uiteindelijke doel om levens te redden, is het van cruciaal belang om snelle diagnosetools te bouwen voor point-of-care (POC)20,21-gebruik.

In deze context hebben reguliere strategieën zoals fluorescentie in situ hybridisatie (FISH), eiwitimmunosorbentonderzoek (ELISA), op microsferen gebaseerde methoden, elektrochemische tests en MRI, PET en NIRFOI22 een lage gevoeligheid voor lage virusniveaus, lage selectiviteit en een lage hergebruikcapaciteit; Bovendien hebben dergelijke procedures nadelen, waaronder dure diagnostische systemen voor biosensoren, niet-herbruikbare reagentia en de vereiste van hoogopgeleide arbeidskrachten23. Daarom kunnen deze inzichtelijke technieken niet worden gezien als snelle, redelijke, uitzonderlijk specifieke of gevoelige POC-methoden 24,25. Merk op dat er verschillende soorten biosensoren op basis van DNA en immunizers zijn die gebruik maken van samengestelde, capacitieve en elektrische technieken 18,26,27,28. Elektrische DNA-biosensoren, die een hoog reactievermogen hebben, eenvoudig kunnen worden verkleind en afstembaar zijn29,30, zijn bijvoorbeeld geproduceerd voor de detectie van Ebola31, Zika, MERS-CoV en SARS-CoV 32,33,34. Evenzo is er effectief een field-impact semiconductor (FET) biosensor gemaakt voor het detecteren van het spike-eiwit van het virus met behulp van bepaalde antilichamen (monoklonaal) die zijn geïmmobiliseerd op met grafeen beglaasde apparaten35,36. Desalniettemin is deze nieuwe strategie minder gevoelig dan RT-PCR. Bovendien is er meer recentelijk een met nanodeeltjes gereduceerd grafeenoxide (GrO)-bedekte 3D-terminalgebaseerde detectiekader voor het virus ontwikkeld, dat een lage identificatielimiet heeft (2,8 × 10-15 M); in ieder geval is de voorgestelde complexe biosensorstructuur35 getest met betrekking tot POC-gebruik en vergeleken met andere bestaande biosensorstrategieën die worden gebruikt voor de detectie van het virus 35,37,38.

In deze studie hebben we een verkleinde en herbruikbare GrO-gebaseerde DIDC-biosensor ontworpen en gefabriceerd voor het identificeren van het virusspike-eiwit zonder de hierboven beschreven beperkingen voor andere biosensoren. Deze biosensor maakt detectie op femtogramniveau (fg) mogelijk binnen 3 s18,27 responstijd. Om dit onderzoek te voltooien, werden GrO-nanovlokken gekozen voor een betere respons en selectiviteit, wat betekent dat lage concentraties van het virusantigeeneiwit uit orofaryngeale of nasofaryngeale uitstrijkjes kunnen worden gedetecteerd. GrO is een geschikt, synthetisch betrouwbaar, consistent en geleidend materiaal dat nuttig kan worden gebruikt voor biosensing-toepassingen 2,39,40,41. Daarnaast werd een monoklonale IgG-antilichaamlabelvrije hybridisatiebenadering gebruikt, gericht op het virusspike S1-eiwit. De gefabriceerde SARS-CoV-2-GrO-DIDC biosensor is herbruikbaar na geavanceerde behandeling en reiniging met piranha-oplossing. Deze ultrasnelle, gevoelige, selectieve, labelvrije en herbruikbare biosensor kan worden gebruikt voor biosensing van klinische monsters en gepersonaliseerde toepassingen in de gezondheidszorg 26,42,43,44.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Reiniging van de DIDC-detectiechip

  1. Reinig aan het begin van het experiment het oppervlak van de DIDC-chip26 met piranha-oplossing (H2SO4:H2 O2in een verhouding van 3:1) en plaats het gedurende 15 minuten op de kookplaat bij 80 °C. Spoel vervolgens het sensoroppervlak druppel voor druppel af met gedestilleerd water en gebruik een pipet om de reinigingsreagentia volledig te verwijderen. Om ervoor te zorgen dat het reagens volledig wordt verwijderd, spoelt u het oppervlak af met vier tot vijf druppels ethylalcohol.
    OPMERKING: De DIDC-chip is gefabriceerd naar aanleiding van een eerder gepubliceerd rapport26.
  2. Droog vervolgens het sensoroppervlak bij kamertemperatuur voor de volledige verwijdering van de reagentia om een hydrofiel sensoroppervlak te verkrijgen. Deze chip kan worden gebruikt voor de verdere fabricage van de grafeenoxidelaag op de chip (stap 2).
  3. Bedek de schone elektrodepads van de sensorchip met polyimidetape.

2. Fabricage van het dunne laagje grafeenoxide op de DIDC-sensorchip

  1. Plaats de chip in horizontale positie op het midden van de spin-coatingmachine en voeg 4 μL van een waterige oplossing van in de handel verkrijgbare enkellaagse grafeenoxide (GO) (zie Materiaaltabel) toe aan het spaanoppervlak. Sluit vervolgens de spin-coatingkamer en laat 2 minuten draaien op 1.300 tpm.
  2. Voor het gloeien van de gefabriceerde GO-chip houdt u de chip 40 minuten horizontaal op de kookplaat bij 80 °C.

3. Verknoping en functionalisering van de DIDC-sensorchip met GO-glazuur

  1. Voer verknoping uit van het N-(3-dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC) en NHydroxysuccinimide (NHS) met de dunne-film GO-chip.
    1. Voeg 4 μL (respectievelijk 0,4 M en 0,1 M) EDC-NHS (zie Materiaaltabel) toe aan de dunne-film GO-chip voor het genereren van de covalente conjugatie van amine- en carboxylgroepen via de vorming van amidebindingen26.

4. Antilichaamvoorbereiding en immobilisatie op de chip voor eiwitdetectie

  1. Om de gefunctionaliseerde GO-DIDC-chip met het antilichaam te binden, lost u in de handel verkrijgbaar anti-SARS-CoV-2 Abs (gereproduceerd door konijn-mAb anti-S1-eiwit, zie materiaaltabel) op met behulp van de verdunningsbuffer (0,01 M PBS met 0,1% BSA [runderserumalbumine] en 0,86% NaCl).
    1. Voeg aan 1 μg gezuiverd antilichaam 1 ml verdunde PBS toe. Druppel vervolgens 4 μL van de antilichaamoplossing op de verknoopte geactiveerde GO-DIDC-chip. Laat de chip 2 uur in de gesloten kamer staan om de Abs bij kamertemperatuur op een gefunctionaliseerd spaanoppervlak te binden.
      OPMERKING: Het Fab-gebied van de Abs bestaat meestal uit overvloedige reactieve amine- en carboxylgroepen vanwege de polaire aard26; daarom leidt de daaropvolgende specifieke immobilisatie tot robuuste covalente "tail-on" Ab-specifieke oriëntatie.
  2. Zodra de immobilisatie van antilichamen op het sensoroppervlak is voltooid, wordt 4 μL runderserumalbumine (BSA) op de chip gegoten om de niet-specifieke plaatsen van de immunocapacitieve detectiechip te blokkeren. Plaats de chip 20 minuten horizontaal in de gesloten kamer bij kamertemperatuur.
  3. Was de immunocapacitieve detectiechip met DI-water en droog vervolgens verder bij kamertemperatuur.
    OPMERKING: Na droging is de op DIDC gebaseerde capacitieve immunosensor (SARS-CoV-2-Ab-EDC-NHS-GrO-Ti/Pt-SiO2-DIDCs) klaar om de seriële detectie van het virusspike-antigeen uit te voeren.
  4. Voor een verdere detectie van het virus-spike-eiwit moeten verschillende concentraties worden bereid, van 1,0 mg tot 1,0 fg om een brede detectielimiet te verkrijgen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hier wordt een protocol gepresenteerd voor het detecteren van het S1-eiwit van het SARS-CoV-2-virus met behulp van een met grafeenoxide geglazuurde dubbele interdigitated capacitieve (DIDC) detectiechip. Figuur 1 toont een schematische weergave (fabricage met de lay-out van de schakeling) van de uiterst gevoelige en recyclebare grafeenoxide-gemodificeerde dubbel gedigitaliseerde capacitieve (DIDC) detectiechip. Het gedetailleerde stapsgewijze fabricageproces...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Voor het maken van een productieve DIDC-chip gebaseerde biosensor zijn de ladingsverdeling, geleidbaarheid en diëlektrische constante van de DIDC uiterst belangrijk. Het is veelbetekenend dat de verbeteringen in deze detectiegrenzen betrekking hebben op de capacitieve reactantie van de DIDC 18,26,27. In deze studie werd een capaciteitsimmunosensor gefabriceerd die vijandig staat tegenover het vi...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit werk werd tot op zekere hoogte ondersteund door het Basic Science Research Program via de National Research Foundation of Korea (NRF), gesponsord door het ministerie van Onderwijs onder Grant 2018R1D1A1A09083353 en Grant 2018R1A6A1A03025242, enigszins door de GCS Group Association Ltd., en door de Graduate School van het Koreaanse ministerie van Milieu (MOE) investeerde enorme energie in het Integrated Pollution Prevention and Control Project en een Research Grant van Kwangwoon University in 2022.

E.M. wil graag de steun van het National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (5T32EB009035) erkennen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Amyloid β1-42 EiwitMerck (Sigma-Aldrich)107761-42-2
anti-SARS-CoV-2 Spike (S1) monoklonaal IgG-antilichaam SinoBiological40150-R007
EDC [N-(3-dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide hydrochloride]Thermo Fisher ScientificA35391
Ethyl alcohol (C2H5OH)Sigma-Aldrich
Waterstofperoxide (H2O2)
Kapton tapepolyimide tape
NHS (N-Hydroxysuccinimide, 98+%; C4H5NO3)Thermo Fisher ScientificA39269
PBS
Prostaatspecifiek antigeen Sigma-AldrichP3338-25UG
SARS-CoV-2 Spike S1-His recombinant eiwitSinoBiological40591-V08H
Eenlaags grafeenoxideGraphene Supermarket
Spin CoaterHigh Precision Spin Coater (Spin Coating System)ACE-200 
Zwavelzuur (H2SO4)

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Boldog, P. Risk assessment of novel coronavirus COVID-19 outbreaks outside China. Journal of Clinical Medicine. 9 (2), 571-583 (2020).
  2. Seo, G., et al. Rapid detection of COVID-19 causative virus (SARS-CoV-2) in human nasopharyngeal swab specimens using field-effect transistor-based biosensor. ACS Nano. 14 (4), 5135-5142 (2020).
  3. Panda, P. K. Structure-based drug designing and immunoinformatics approach for SARS-CoV-2. Science Advances. 6, 5135-5142 (2020).
  4. Li, R., et al. Substantial undocumented infection facilitates the rapid dissemination of novel coronavirus (SARS-CoV-2). Science Advances. 368, 489-493 (2020).
  5. Lu, R., et al. Genomic characterisation and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding. Lancet. 395 (10224), 565-574 (2020).
  6. Hui, D. S. The continuing 2019-nCoV epidemic threat of novel coronaviruses to global health - The latest 2019 novel coronavirus outbreak in Wuhan, China. Journal of Infectious Diseases. 91, 264-266 (2020).
  7. Chen, I. Y., et al. Upregulation of the chemokine (C-C motif) ligand 2 via a severe acute respiratory syndrome coronavirus spike-ACE2 signaling pathway. Journal of Virology. 84 (15), 7703-7712 (2010).
  8. Fung, T. S., Huang, M., Liu, D. X. Coronavirus-induced ER stress response and its involvement in regulation of coronavirus-host interactions. Virus Research. 194, 110-123 (2014).
  9. Park, S. E. Epidemiology, virology, and clinical features of severe acute respiratory syndrome -coronavirus-2 (SARS-CoV-2: Coronavirus Disease-19). Korean Journal of Pediatrics. 63 (4), 119-124 (2020).
  10. Fajnzylber, J., et al. SARS-CoV-2 viral load is associated with increased disease severity and mortality. Nature Communications. 11 (1), 5493(2020).
  11. Rao, K., et al. Review on newly identified coronavirus and its genomic organization. SSR Institute of International Journal of Life Sciences. 6 (2), 2509(2020).
  12. Mujawar, M. A., et al. Nano-enabled biosensing systems for intelligent healthcare: Towards COVID-19 management. Materials Today Chemistry. 17, 100306(2020).
  13. Manickam, P., et al. Artificial intelligence (AI) and internet of medical things (IoMT) assisted biomedical systems for intelligent healthcare. Biosensors. 12 (8), 562-591 (2022).
  14. Kaushik, A. K., et al. Electrochemical SARS-CoV-2 sensing at point-of-care and artificial intelligence for intelligent COVID-19 management. ACS Applied Bio Materials. 3 (11), 7306-7325 (2020).
  15. Lee, D., Lee, J. Testing on the move: South Korea's rapid response to the COVID-19 pandemic. Transportation Research Interdisciplinary Perspectives. 5, 100111(2020).
  16. Emery, S. L., et al. Real-time reverse transcription-polymerase chain reaction assay for SARS-associated coronavirus. Emerging Infectious Diseases. 10 (2), 311-316 (2004).
  17. Lu, X., et al. Real-time reverse transcription-PCR assay panel for Middle East respiratory syndrome coronavirus. Journal of Clinical Microbiology. 52 (1), 67-75 (2014).
  18. Mishra, S., et al. Tailored biofunctionalized biosensor for the label-free sensing of prostate-specific antigen. ACS Applied Bio Materials. 3 (11), 7821-7830 (2020).
  19. Wang, Y. L., et al. Detection of severe acute respiratory syndrome (SARS) coronavirus nucleocapsid protein using AlGaN/GaN high electron mobility transistors. ECS Transactions. 50 (6), 239-243 (2013).
  20. Ravi, N., Cortade, D. L., Ng, E., Wang, S. X. Diagnostics for SARS-CoV-2 detection: A comprehensive review of the FDA-EUA COVID-19 testing landscape. Biosensors and Bioelectronics. 165, 112454(2020).
  21. Sethuraman, N., Jeremiah, S. S., Ryo, A. Interpreting diagnostic tests for SARS-CoV-2. JAMA. 323, 2249-2251 (2020).
  22. Timmer, W. C., Villalobos, J. M. Chemistry Education. 70 (4), 273-280 (1993).
  23. Whitesides, G. M. The origins and the future of microfluidics. Nature. 442 (5), 368-373 (2006).
  24. Drummond, T. G., Hill, M. G., Barton, J. K. Electrochemical DNA sensors. Nature Biotechnology. 21, 1192-1199 (2003).
  25. Singhal, C., Khanuja, M., Chaudhary, N., Pundir, C. S., Narang, J. Detection of chikungunya virus DNA using two-dimensional MoS2 nanosheets based disposable biosensor. Scientific Reports. 8, 7734(2018).
  26. Sharma, P. K., et al. Ultrasensitive and reusable graphene oxide-modified double-interdigitated capacitive (DIDC) sensing chip for detecting SARS-CoV-2. ACS Sensors. 6 (9), 3468-3476 (2021).
  27. Sharma, P. K., et al. Ultrasensitive probeless capacitive biosensor for amyloid beta (Ab) detection in human plasma using interdigitated electrodes. Biosensors and Bioelectronics. 212, 114365(2022).
  28. Wang, L., et al. A sensitive DNA capacitive biosensor using interdigitated electrodes. Biosensors and Bioelectronics. 87, 646-653 (2017).
  29. Brasil, P., et al. Zika virus infection in pregnant women in Rio de Janeiro. The New England Journal of Medicine. 375 (24), 2321-2334 (2016).
  30. Kong, J., et al. Molecular wires as chemical sensors. Science. 287 (5453), 622-625 (2000).
  31. Wang, J. Carbon-nanotube based electrochemical biosensors: A review. Electroanalysis. 17 (1), 7-14 (2005).
  32. Layqah, L. A., Eissa, S. An electrochemical immunosensor for the coronavirus associated with the Middle East respiratory syndrome using an array of gold nanoparticle-modified carbon electrodes. Microchimica Acta. 186 (4), 224-234 (2019).
  33. Vermisoglou, E., et al. Human virus detection with graphene-based materials. Biosensors and Bioelectronics. 166, 112436(2020).
  34. Mostafavi, E., Dubey, A. K., Teodori, L., Ramakrishna, S., Kaushik, A. SARS-CoV-2 Oomicron variant: A next phase of the COVID-19 pandemic and a call to arms for system sciences and precision medicine. MedComm. 3 (1), 119(2022).
  35. Ali, M. A., et al. Sensing of COVID-19 antibodies in seconds via aerosol jet printed three dimensional electrodes. Advanced Materials. 33 (7), 2006647(2020).
  36. Ganbold, E., Sharma, P. K., Kim, E. -S., Lee, D. -N., Kim, N. -Y. Capacitive humidity sensor with a rapid response time on a GO-doped P(VDF-TrFE)/LiCl composite for noncontact sensing applications. Chemosensors. 11 (2), 122(2023).
  37. Shivani, T., et al. Antibacterial and antiviral high-performance nanosystems to mitigate new SARS-CoV-2 variants of concern. Current Opinion in Biomedical Engineering. 21, 100363(2022).
  38. Kujawska, M., Mostafavi, E., Kaushik, A. SARS-CoV-2 getting into the brain; Neurological phenotype of COVID-19, and management by nano-biotechnology. Neural Regeneration Research. 18 (3), 519-520 (2022).
  39. Kang, P., Wang, M. C., Nam, S. Bioelectronics with two-dimensional materials. Microelectronic Engineering. 161, 18-35 (2016).
  40. Syama, S., Mohanan, P. V. Comprehensive application of graphene: Emphasis on biomedical concerns. Nano-Micro Letters. 11, 6(2019).
  41. Chaudhary, V., Kaushik, A., Furukawa, H., Khosla, A. Review-Towards 5th generation AI and IoT driven sustainable intelligent sensors based on 2D MXenes and borophene. ECS Sensors Plus. 1, 013601(2022).
  42. Sharma, P. K., et al. Perspectives on 2D-borophene flatland for smart bio-sensing. Materials Letters. 308, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978012818154600010X 131089(2022).
  43. Sharma, P. K., et al. Nanotechnology and its application: A review. Nanotechnology in Cancer Management. Precise Diagnostics Toward Personalized Health Care. Khondakar, K. R., Kaushik, A. K. 1 (1), Elsevier Science. 1-33 (2021).
  44. Rawat, P., et al. Emergence of high-performing and ultra-fast 2D-graphene nano-biosensing system. Materials Letters. 308, 131241(2022).
  45. Ganbold, E., et al. Highly sensitive interdigitated capacitive humidity sensors based on sponge-like nanoporous PVDF/LiCl composite for real-time monitoring. ACS Applied Materials & Interfaces. 15 (3), 4559-4568 (2023).
  46. Feng, J., Guo, Z. Wettability of graphene: From influencing factors and reversible conversions to potential applications. Nanoscale Horizons. 4, 339-364 (2019).
  47. Flynn, S. P., et al. qua-Art: A demonstration of hydrophilic and hydrophobic surfaces fabricated by plasma enhanced chemical vapor deposition. Chemical Education. 94 (2), 221-225 (2017).
  48. Bhardwaj, S. K., Yadav, P., Ghosh, S., Basu, T., Mahapatro, A. K. Biosensing test-bed using electrochemically deposited reduced graphene oxide. ACS Applied Materials & Interfaces. 8 (37), 24350-24360 (2016).
  49. Reddicherla, U., Seyed, M. G., Sonwal, S., Gokana, M. R., Yun, S. H. Portable electrochemical sensing methodologies for on-site detection of pesticide residues in fruits and vegetables. Coordination Chemistry Reviews. 453, 214305(2022).
  50. Reddicherla, U., et al. Colorimetric based on-site sensing strategies for the rapid detection of pesticides in agricultural foods: New horizons, perspectives, and challenges. Coordination Chemistry Reviews. 446, 214061(2021).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Grafeenoxide chipcapacitieve biosensorimmobilisatie van antilichamenpoint of care testendubbele interdigiteerde condensatorEDC NHS chemiespike eiwitantilichaamdetectie van virale ziektenherbruikbaarheid van biochips
Video binnenkort beschikbaar

Gerelateerde artikelen