Name: Desenvolvimento e funcionalização do Transistor de Efeito de Campo de Grafeno Fechado-Eletrólito para Detecção de Biomarcadores (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-02-01T14:20:00.000+00:00
Duration: 7 min 51 s
Description: Aprenda a desenvolver um biosensor EGGFET para detecção de biomarcadores IgG em amostras de soro sanguíneo. Este método utiliza grafeno CVD e oferece alta sensibilidade, seletividade e detecção em tempo real sem necessidade de marcação.

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Os experimentos foram realizados na Universidade de West Virginia. Reconhecemos as Instalações de Pesquisa Compartilhada da Universidade de West Virginia para fabricação de dispositivos e caracterização de materiais. Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciência dos EUA sob o Grant No. NSF1916894.

1. Transferência de deposição de vapor químico do grafeno
<ol><li>Corte a folha de grafeno em um substrato de cobre ao meio (2,5 cm x 5 cm) usando uma tesoura. Aplique fita resistiva de calor para fixar os quatro cantos do quadrado de grafeno em uma junta giratória (ver Tabela de Materiais). NOTA: O grafeno adquirido tem uma dimensão de 5 cm x 5 cm (ver Tabela de Materiais).</li>
	<li>Reveste a folha do grafeno com uma camada fina (100-200 nm) de PMMA 495K A4 girando a 500 rpm por 10 s e depois 2000 rpm por 50 s. Em seguida, asse a amostra a 150 °C por 5 min.</li>
	<li>Remova a parte traseira do grafeno com plasma de oxigênio (ver Tabela de Materiais) a 30 W, 15 sccm por 5 min.</li>
	<li>Corte o quadrado de grafeno tratado com plasma em dimensões menores (1 cm x 2 cm) para fabricação do dispositivo.</li>
	<li>Corte o substrato pré-limpo (SiO2) em pequenos pedaços com uma dimensão aproximada de 2,5 cm x 2 cm.</li>
	<li>Etch o cobre fora usando o etchant comercial de grafeno (cloreto de ferrílico) (ver Tabela de Materiais). Não diluir o etchante. Flutue a amostra com o lado de cobre para baixo e o lado PMMA para cima no etchante líquido.</li>
	<li>Após a gravura de cobre, levante o filme de grafeno lentamente usando o substrato tratado com plasma.</li>
	<li>Seque o grafeno transferido por 2h e depois asse a 80 °C por 15 min.</li>
	<li>Remova o PMMA seguindo as etapas abaixo.<ol>
<li>Aqueça a amostra com vapor de acetona a 70 °C. Mantenha a amostra em ~2 cm acima do vapor de acetona por 4 minutos com o lado PMMA voltado para baixo. Em seguida, mergulhe a amostra em acetona por 5 minutos.</li>
		<li>Lave a amostra com água DI com cautela e observe o grafeno transferido sob um microscópio. Finalmente, seque suavemente a amostra com N2.</li>
		<li>Realize a observação da microscopia de força atômica (AFM) para garantir o grafeno livre de resíduos pmma. Se o resíduo pmma for visível na imagem, realize a limpeza e imersão do vapor de acetona mais uma vez.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Realize a caracterização de Raman e AFM para confirmar a monocamada de transferência de grafeno e observar as propriedades da superfície (Figura 1A,B).</li>
</ol>2. Fabricação do Transistor de Efeito de Campo de Grafeno (GFET)
<ol><li>Lave o substrato com o grafeno transferido usando acetona, IPA e água DI; em seguida, asse o substrato em uma placa quente a 75 °C por 30 min (Figura 2A).</li>
	<li>Utilizando o evaporador E-beam30 (ver Tabela de Materiais), deposite 5 nm de níquel e 45 nm de ouro na amostra de grafeno (Figura 2B).</li>
	<li>Aplique o primeiro processo de fotolitografia30 utilizando a máscara A (Figura Suplementar 1) para a padronização dos eletrodos (Figura 2C).</li>
	<li>Gire um fotoresist positivo (AZ 5214E, consulte Tabela de Materiais) na amostra (2000 rpm para 45 s) e cure a amostra a 120 °C por 1 min.</li>
	<li>Coloque a amostra no sistema de exposição a inundações UV e exponha-a por ~10 s abaixo de 200 mJ/cm2.</li>
	<li>Desenvolva a amostra com um desenvolvedor fotoresist (AZ300 MIF, consulte Tabela de Materiais) por ~2 min e, em seguida, enxágue com água DI.</li>
	<li>Mergulhe a amostra em um etchant dourado para gravar a camada de ouro por 10 s; enxágüe com água DI e remova a camada fotoresistista restante imergindo em acetona por 10 min (Figura 2C).</li>
	<li>Usando acetona, IPA e água DI, lave a amostra; asse em uma placa quente a 75 °C por 30 min. Em seguida, aplique o segundo processo de fotolitografia utilizando a máscara B (Figura Suplementar 1) para padronizar os canais de grafeno. NOTA: Use os mesmos parâmetros de processo do primeiro (etapa 2.4-2.6), exceto o sistema de exposição UV no alinhador da máscara (Figura 2D).</li>
	<li>Mergulhe a amostra em etchant de níquel a 60 °C para gravar a camada de níquel por 10 s; enxaguar com água DI; secar usando N2 (Figura 2D).</li>
	<li>Coloque a amostra no asher plasma e remova o grafeno exposto usando plasma de oxigênio (100 W para 90 s com fluxo de oxigênio a 49 sccm); depois disso, remova a camada fotoresista imergindo em acetona por 10 min (Figura 2E).</li>
	<li>Lave a amostra usando acetona, IPA e água DI; asse em uma placa quente a 75 °C por 30 min e aplique o terceiro processo de fotolitografia usando a máscara C (Figura Suplementar 1) para a padronização da camada fotoresist de passivação para proteger o grafeno subjacente no substrato. Use os mesmos parâmetros de processo do primeiro (passo 2.4-2.6), exceto o sistema de exposição UV no alinhador da máscara (Figura 2F).</li>
	<li>Após o terceiro processo de fotolitografia, mergulhe a amostra em níquel etchante a 60 °C por 10 s para remover a camada de níquel restante; em seguida, enxágue com água DI e seque usando N2 (Figura 2G). Por fim, asse a amostra em uma placa quente a 120 °C por 30 min (Figura 2H).</li>
</ol>3. Funcionalização do GFET para detecção de IgG
<ol><li>Monte o canal de entrega de amostras.<ol>
<li>Fabricar o canal de entrega de amostras em PDMS utilizando técnicas de litografia macia31.</li>
		<li>Mergulhe o dispositivo de grafeno em 0,1 M de solução NaOH para 30 s; enxágüe com água DI e deixe uma fina camada de água na superfície do dispositivo para auxiliar o alinhamento e a ligação do poço PDMS. Em seguida, ative a superfície do poço PDMS usando plasma de oxigênio.</li>
		<li>Alinhar o canal de entrega de amostras e o dispositivo de grafeno sob um microscópio; coloque o dispositivo alinhado em um forno de 60 °C por 3 h para permitir a ligação. O dispositivo montado é mostrado na Figura 3A.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Funcionalize o GFET.<ol>
<li>Funcionalize a superfície de grafeno com aptamer IgG (ver Tabela de Materiais). Use pipetas para carregar e remova cada reagente ou tampão do poço PDMS. O processo esquemático é mostrado na Figura 4. NOTA: As seguintes etapas foram operadas em temperatura ambiente.</li>
		<li>Depois de enxaguar a superfície do grafeno com DMSO três vezes, aplique 1-pireno ácido butírico N-hidroxisuccinimide éster (PBASE, 10 mM dissolvido em DMSO, consulte Tabela de Materiais) e mantenha por 2h.</li>
		<li>Depois de enxaguar com DMSO, aplique 5'amino-modificado aptamer IgG (20 μM em 1x PBS), incubar por 3 h e enxaguar com 1x PBS três vezes.</li>
		<li>Aplique albumina de soro bovino (BSA, 10% w/v em 1x PBS) no grafeno por 1 h e enxágue com 1x PBS três vezes.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Detecção de IgG
<ol><li>Enxágüe o dispositivo com PBS 0,01x três vezes. Encha bem o PDMS com PBS 0,01x (tampão de detecção) (Figura 3A,B).</li>
	<li>Conecte os eletrodos com um analisador de parâmetros de alto desempenho (ver Tabela de Materiais). Conecte o eletrodo de origem ao solo, ao dreno e aos eletrodos do portão às Unidades de Medição de Origem (SMU 1 e SMU 2) equipados com o analisador de parâmetros, respectivamente (Figura 3C).</li>
	<li>Configure os parâmetros de medição e ligue o processo de amostragem.</li>
	<li>Teste a resposta do EGGFET ao IgG monitorando continuamente a corrente de drenagem. Dissolver o IgG em PBS 0,01x com diferentes concentrações, adicionar a solução na câmara de detecção e monitorar a corrente de drenagem continuamente. Guarde os dados.</li>
</ol>

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</ol>

Os autores não têm interesses concorrentes ou interesses conflitantes para divulgar.

O grafeno CVD adquirido em filme de cobre precisa ser aparado ao tamanho certo para as seguintes etapas de fabricação. O corte dos filmes pode causar enrugamento, o que precisa ser evitado. Os parâmetros fornecidos na etapa de fabricação podem ser referidos para gravura plasmática de grafeno, e esses números podem ser variados ao usar diferentes instrumentos. A amostra gravada deve ser monitorada e inspecionada de perto para garantir a gravação completa do grafeno. Vários métodos de pré-limpeza podem ser aplicados para l...

O grafeno e seus derivados têm sido investigados e utilizados para muitas aplicações, incluindo eletrônicos 1,2, detecçãode 3,4,5, armazenamento de energia 6,7 e fotocatálise 1,6,8. Síntese e fabricação de alta qualidade, boa uniformidade e baixo grafeno de defeitos são fundamentais para dispositivos de alto desempenho e altamente sensíveis. Desde o desenvolvimento da Deposição de Vapor Químico (DCV), em 2009, mostrou uma promessa colossal e estabeleceu seu lugar como membro essencial da família grafeno 9,10,11,12,13. É cultivado em um substrato metálico e, posteriormente para usos práticos, é transferido para substratos isolantes14. Vários métodos de transferência têm sido usados para transferir grafeno CVD recentemente. O método assistido poli (metil metil) (PMMA) é o mais utilizado entre as diferentes técnicas. Este método é particularmente adequado para o uso industrial devido à sua capacidade em larga escala, menor custo e alta qualidade do grafeno transferido14,15. O aspecto crítico deste método é livrar-se do resíduo PMMA para aplicações de grafeno DCV, pois os resíduos podem causar a diminuição das propriedades eletrônicas do grafeno 14,15,16, causar um efeito na sensibilidade e desempenho dos biosensores 17,18, e criar variações significativas de dispositivo para dispositivo19.
Biosensores baseados em nanomateriais têm sido significativamente investigados nas últimas décadas, incluindo nanofio de silício (SiNW), nanotubo de carbono (CNT) e grafeno20. Devido à sua estrutura de camada de átomo único e propriedades distintas, o grafeno demonstra características eletrônicas superiores, boa biocompatibilidade e funcionalidade fácil, tornando-se um material atraente para o desenvolvimento de biosensores 14,21,22,23. Devido a características de transistores de efeito de campo (FET), como alta sensibilidade, configuração padrão e produtibilidade de massaeconômica 21,24, o FET é mais preferido em implementações portáteis e point-of-care do que outros dispositivos de biosensibilidade baseados em eletrônicos. Os biosensores de efeito de campo de grafeno com portão de eletrólito (EGGFET) são exemplos dos FETs21,24 indicados. EggFET pode detectar vários analitos de alvo, como ácidos nucleicos25, proteínas 24,26, metabólitos27 e outros analitos biologicamente relevantes28. A técnica aqui mencionada garante a implementação do grafeno CVD em um dispositivo nanoeletrônico biosenso sem rótulos que oferece maior sensibilidade e detecção precisa de tempo sobre outros dispositivos de biosensão29.
Neste trabalho, é demonstrado um processo global para o desenvolvimento de um biosensor EGGFET e funcionalizá-lo para detecção de biomarcadores, incluindo a transferência do grafeno CVD para um substrato isolante, raman e caracterizações AFM do grafeno transferido. Além disso, a fabricação de EGGFET e a integração com um poço de entrega de amostras de polidimtilsiloxano (PDMS), a funcionalização do bioreceptor e a detecção bem sucedida da imunoglobulina humana G (IgG) do soro por experimentos de pico e recuperação também são discutidos aqui.

<table><tbody><tr><td>Éster de ácido 1-pireneutírico N-hidroxisuccinimida</td><td>Sigma Aldrich</td><td>457078-1G</td><td>funcionalização</td></tr><tr><td>Asylum MFP-3D Microscópio de Força Atômica</td><td>Oxford Instruments</td><td></td> caracterização <td>de grafeno</td></tr><tr><td>AZ 300 MIF</td><td>MicroChemicals</td><td>AZ 300 MIF</td><td>fotorresistente desenvolvedor</td></tr><tr><td>AZ 300 MIF</td><td>MicroChemicals</td><td>AZ 300 MIF</td><td>fotorresistente</td></tr><tr><td>Albumina de soro bovino</td><td>Sigma Aldrich</td><td>810014</td><td>bloqueando</td></tr><tr><td>Branson 1210 Sonicator</td><td>SONITEK</td><td></td><td>limpeza de amostras</td></tr><tr><td>Sinal de Ataque de Cobre</td><td>Sigma Aldrich</td><td>667528-500ML</td><td>removendo filme de cobre para liberar grafeno</td></tr><tr><td>Dimetil Sulfóxido (DMSO)</td> <td>VWR</td><td>97063-136</td><td>funcionalização</td></tr><tr><td>Punções de biópsia descartáveis, Integra Miltex</td><td>VWR</td><td>21909-144</td><td>criar bem em PDMS</td></tr><tr><td>Gold gravura a água</td><td>, ouro, etc, TFA, Transene</td><td>658148</td><td>encantar</td></tr><tr><td>Grafeno</td><td>Graphene supermercado</td><td>2 "x 2" folha</td><td>elemento biossensor do dispositivo</td></tr><tr><td>IgG aptâmero</td><td>Base Pair Biotechnologies biorreceptor</td><td>personalizado</td><td></td></tr><tr><td>Keithley 4200A-SCS Analisador de parâmetros</td><td>Tektronix</td><td></td><td>medição e detecção</td></tr><tr><td>KMG CR-6</td><td>KMG produtos químicos</td><td>64216</td><td>Corrosão de cromo</td></tr><tr><td>Kurt J. Lesker Evaporador de feixe eletrônico</td><td>Kurt J. Lesker</td><td></td><td>Deposição de metal</td></tr><tr><td>Laurell Technologies 400 Spinners</td><td>Laurell Technologies</td><td>WS-400BZ-6NPP / LITE</td> revestimento de <td>filme fino</td></tr><tr><td>Março PX-250 Plasma Asher</td><td>March Instruments</td><td></td><td>limpeza de amostras</td></tr><tr><td>Corrosão</td><td>Etiatra de níquel, TFB, Transeno</td><td>600016000</td><td>gravante</td></tr><tr><td>OAI Exposição à inundação OAI</td><td></td><td></td><td>fotolitografia</td></tr><tr><td>Solução salina tamponada com fosfato (PBS)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>806552-500ML</td><td>tampão</td></tr><tr><td>PMMA 495K A4</td><td>Microquímicos</td><td>PMMA 495K A4</td><td>Fotorresistente para auxiliar a transferência de grafeno</td></tr><tr><td>Polidimetilsiloxano (PDMS)</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>Poço de entrega de amostras</td>Sylgard 184</tr><tr><td>Microscópio Raman Renishaw InVia Caracterização</td> de <td>grafeno</td><td>Renishaw</td><td></td></tr><tr><td>Hidróxido de sódio (NaOH)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>221465-25G</td><td>Funcionalização</td></tr><tr><td>Suss Microtech MA6 Máscara Alinhador</td><td>Suss MicroTec</td><td></td><td>fotolitografia</td></tr><tr><td>Thermo Scientific Cimarec Hotplate</td><td>Thermo Scientific</td><td>SP131635</td><td>amostra e dispositivo Cozimento</td></tr></tbody></table>

desenvolvimento e funcionalização do transistor de efeito de campo de grafeno fechado-eletrólito para detecção de biomarcadores

Development and Functionalization of Electrolyte-Gated Graphene Field-Effect Transistor for Biomarker Detection

No presente estudo, o grafeno e seus derivados têm sido investigados e usados para muitas aplicações, incluindo eletrônicos, sensoriamento, armazenamento de energia e fotocatálise. Síntese e fabricação de alta qualidade, boa uniformidade e baixo grafeno de defeitos são fundamentais para dispositivos de alto desempenho e altamente sensíveis. Entre muitos métodos de síntese, a deposição de vapor químico (DCV), considerada uma abordagem líder na fabricação do grafeno, pode controlar o número de camadas de grafeno e produzir grafeno de alta qualidade. O grafeno CVD precisa ser transferido dos substratos metálicos nos quais é cultivado em substratos isolantes para aplicações práticas. No entanto, a separação e transferência do grafeno para novos substratos são desafiadoras para uma camada uniforme sem danificar ou afetar as estruturas e propriedades do grafeno. Além disso, o transistor de efeito de campo de grafeno com portão de eletrólito (EGGFET) foi demonstrado por suas amplas aplicações em várias detecções biomoleculares devido à sua alta sensibilidade e configuração padrão do dispositivo. Neste artigo, demonstram-se a abordagem de transferência de grafeno assistido por poli (metil) (PMMA), a fabricação de transistor de efeito de campo de grafeno (GFET) e a detecção de imunoglobulina G (IgG) biomarcadora. A espectroscopia de Raman e a microscopia de força atômica foram aplicadas para caracterizar o grafeno transferido. O método mostra-se uma abordagem prática para transferir grafeno limpo e livre de resíduos, preservando a rede de grafeno subjacente em um substrato isolante para aplicações eletrônicas ou biosensantes.

Os resultados representativos mostram o grafeno DCD transferido caracterizado por Raman e AFM, respectivamente. O pico G e os picos 2D da imagem de Raman dão informações abrangentes sobre a existência e a qualidade do grafeno monocamadotransferido 32 (Figura 1). Os processos de litografia padrão30,31 foram aplicados para a fabricação do dispositivo GFET, conforme mostrado na Figura 2</stro...

O presente protocolo demonstra o desenvolvimento do biosensor de efeito de campo de grafeno (EGGFET) e sua aplicação na detecção de imunoglobulina G (IgG) biomarcadora.

Desenvolvimento e funcionalização do Transistor de Efeito de Campo de Grafeno Fechado-Eletrólito para Detecção de Biomarcadores

In the current study, graphene and its derivatives have been investigated and used for many applications, including electronics, sensing, energy storage, ...

O método remove efetivamente o resíduo pmma, preservando a rede de grafeno subjacente. O dispositivo funcional mostra resultados consistentes na detecção de anticorpos IgG no soro sanguíneo. Além disso, o protocolo garante a implementação do grafeno CVD em um dispositivo de biosenso sem rótulos em tempo real.Os passos são bem simples e podem ser feitos com treinamento mínimo. O dispositivo oferece alta seletividade, alta sensibilidade e detecção em tempo real sobre outros dispositivos de biosensograma Begin cortando a folha de grafeno em um substrato de cobre ao meio usando um bisturi. Aplique fita resistente ao calor para fixar os quatro cantos do quadrado de grafeno em uma junta giratória.Gire a folha quadrada do grafeno com uma fina camada de 100 a 200 nanômetros de PMMA 495K A4, girando a 500 rotações por minuto durante 10 segundos e, em seguida, 2.000 rotações por minuto durante 50 segundos. Em seguida, asse a amostra a 150 graus Celsius por cinco minutos. Remova a parte traseira do grafeno com plasma de oxigênio a 30 watts usando um fluxo de taxa de 15 centímetros cúbicos padrão por minuto durante cinco minutos.Corte o quadrado de grafeno tratado com plasma em uma dimensão de largura de um centímetro e altura de dois centímetros para fabricação do dispositivo. Corte o substrato de sílica pré-limpo em pequenos pedaços com uma largura aproximada de quatro centímetros e altura de dois centímetros. Etch o cobre fora usando o cloreto ferrônico etchante de grafeno sem diluição.Flutue a amostra com o lado de cobre para baixo e o lado PMMA para cima no etchante líquido. Após a gravura de cobre, levante o filme de grafeno lentamente usando o substrato tratado com plasma. Seque o filme de grafeno transferido por duas horas, depois asse em um prato quente.Para remover o PMMA, comece aquecendo a amostra com vapor de acetona a 70 graus Celsius, mantendo a amostra aproximadamente dois centímetros acima do vapor de acetona por quatro minutos com o lado PMMA voltado para baixo. Em seguida, mergulhe a amostra em acetona por cinco minutos. Lave a amostra com água deionizada com cautela.Finalmente, seque suavemente a amostra com nitrogênio. Lave o substrato com o grafeno transferido usando acetona, álcool isopropílico e água deionizada. Em seguida, asse o substrato em uma placa quente a 75 graus Celsius por 30 minutos.Usando um evaporador de feixe de elétrons, deposite níquel e ouro de 5 e 45 nanômetros de espessura, respectivamente, na amostra de grafeno. Aplique o primeiro processo de fotolitografia utilizando a máscara A para a padronização dos eletrodos. Gire fotoresist positivo AZ 5214E na amostra a 2.000 rotações por minuto durante 45 segundos e cure a amostra a 120 graus Celsius por um minuto.Coloque a amostra no sistema de exposição a inundações ultravioletas e exponha-a por aproximadamente 10 segundos abaixo de 200 miljoules por centímetro quadrado. Desenvolva a amostra com um desenvolvedor fotoresistista AZ 300 MIF por aproximadamente dois minutos e, em seguida, enxágue com água deionizada. Mergulhe a amostra em um etchant dourado para gravar a camada de ouro por 10 segundos, enxaguar com água desionizada e remover a camada fotoresista restante imergindo em acetona por 10 minutos.Usando acetona, álcool isopropílico e água desionizada, lave a amostra seguida de cozimento em uma placa quente a 75 graus Celsius por 30 minutos. Em seguida, aplique o segundo processo de fotolitografia usando a máscara B para padronizar os canais de grafeno. Mergulhe a amostra em níquel etchant a 60 graus Celsius para gravar a camada de níquel por 10 segundos.Enxágüe com água deionizada e seque com nitrogênio. Coloque a amostra no asher plasma e remova o grafeno exposto usando plasma de oxigênio. Mais tarde, remova a camada fotoresistista imergindo em acetona por 10 minutos.Lave a amostra usando acetona, IPA e água desionizada e leve ao forno em uma placa quente a 75 graus Celsius por 30 minutos. Aplique o terceiro processo de fotolitografia usando a máscara C para padronizar a camada fotoresist de passivação para proteger o grafeno subjacente no substrato. Use os mesmos parâmetros de processo mencionados anteriormente, incluindo girar com fotoresist positivo, curar a amostra e desenvolver-se com desenvolvedor fotoresist.Mais tarde, mergulhe a amostra em níquel etchant a 60 graus Celsius por 10 segundos para remover a camada de níquel restante, e depois enxágue com água deionizada e seque com nitrogênio. Por fim, asse a amostra em uma placa quente a 120 graus Celsius por 30 minutos. Os resultados representativos mostram o grafeno DCD transferido caracterizado por Raman e microscopia de força atômica.O pico G e os picos bidimensionais da imagem de Raman dão informações abrangentes sobre a existência e a qualidade do grafeno monocamado transferido. A figura mostra o biosensor EEG FET integrado com uma prata padrão em eletrodo de referência de cloreto de prata e um poço de siloxano de polidimtila para conter a amostra. Além disso, a visão ampliada do canal de grafeno demonstra a conexão com o eletrodo de origem ao solo, ao dreno e aos eletrodos do portão à fonte.PBASE, um reagente de funcionalização amplamente utilizado para grafeno, pode ser absorvido na superfície do grafeno através de uma interação pi-pi sem danificar as propriedades elétricas do grafeno. Um aptamer IgG 5-prime modificado é conjugado com PBASE pelas ligações de ligação entre o éster de cinnamida reativa e hidroxy-6 no PBASE, e o grupo de amina na extremidade 5-prime do aptamer IgG. A incubação de álbuns de soro bovino foi usada para bloquear os locais restantes não julgados depois de enxaguar o dispositivo com PBS de força única A figura mostra a detecção de IgG em diferentes condições de eletrólitos.A qualidade do grafeno é a chave para o melhor desempenho deste dispositivo. Assim, durante a gravação de plasma, é preciso garantir que o plasma não prejudique as regiões úteis do grafeno. Além disso, os resíduos pmma precisam ser completamente limpos para obter uma superfície de grafeno limpa.O dispositivo funcional mostra resultados consistentes na detecção de anticorpos IgG humanos, de modo que o procedimento pode ser usado como referência para construir dispositivos com outros nanomateriais para estudar interações de interface e biosensação.

development-functionalization-electrolyte-gated-graphene-field-effect

Research

JoVE Journal

Engineering

Engenharia

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Colmatar a interface Bio-eletrônico com Biofabrication

Neste vídeo, descrevemos a tecnologia de biossensoriamento de efeito de campo (FEB) para detectar e quantificar as interações proteína-proteína. As proteínas-alvo imobilizadas no biossensor de grafeno interagem com as proteínas analitas em solução, resultando em alterações de corrente elétrica no sistema FEB. Essa mudança na resposta elétrica indica a afinidade de ligação entre as proteínas.

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Fabricação de Nanotubos de Carbono de Alta Frequência Nanoelectronic Biosensor de Sensoriamento em High Solutions força iônica

O transistor Electrochemical orgânica é integrado com células vivas e utilizado para monitorizar o fluxo de iões através da barreira epitelial gastrointestinal. Neste estudo, um aumento no fluxo de iões, relacionada com a ruptura das junções apertadas, induzida pela presença de EGTA quelante de cálcio (ácido etileno glicol-bis (éter de beta-aminoetilo)-N, N, N ', N'-tetra-acético ácido), é medida.

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Desenvolvimento de um dispositivo 3D Grafeno Eletrodo dieletroforética

Descrevemos as principais etapas para biossensoriamento usando transistores de efeito de campo de nanofios de polissilício, incluindo a preparação do dispositivo e a imobilização e confirmação de uma sonda molecular de DNA na superfície do nanofio, bem como condições para detecção de DNA.

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Aqui, apresentamos o protocolo de fabricação de um dispositivo orgânico de efeito de campo modulado por carga (OCMFET) para interligação celular in vitro . O dispositivo, chamado de micro OCMFET array, é um dispositivo flexível, de baixo custo e sem referência, que permitirá o monitoramento das atividades elétricas e metabólicas das culturas de células eletroativas.

In vitro Análise celular multiparamétrica por micro matrizes transistores moduladas por carga orgânica

A biosensação de efeito de campo (FEB) é uma técnica livre de rótulos para detectar interações biomoleculares. Ele mede a corrente elétrica através do biosensor de grafeno ao qual os alvos de ligação são imobilizados. A tecnologia FEB foi utilizada para avaliar interações biomoleculares entre Hsp90 e Cdc37 e foi detectada uma forte interação entre as duas proteínas.

Explorando a interação biomolecular entre a acompanhante molecular Hsp90 e sua proteína cliente Kinase Cdc37 usando tecnologia de biosensão de efeito de campo

Este protocolo descreve a fabricação de um transistor de efeito de campo sensível a íons (ISFET) baseado em óxido de índio-estanho (ITO) de peça única, que pode ser construído como um sensor FET dependente de solução (por exemplo, sensor de pH) usando um processo curto e simples (aproximadamente meio dia). Este ITO-ISFET de peça única também pode ser aplicado a biossensores.

Fabricação de um transistor de peça única à base de óxido de índio-estanho dependente de solução que permite biossensoriamento sensível

Aprenda a desenvolver um biosensor EGGFET para detecção de biomarcadores IgG em amostras de soro sanguíneo. Este método utiliza grafeno CVD e oferece alta sensibilidade, seletividade e detecção em tempo real sem necessidade de marcação.

Desenvolvimento e funcionalização do Transistor de Efeito de Campo de Grafeno Fechado-Eletrólito para Detecção de Biomarcadores

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