Pulsed transistor operation enables miniaturization of electrochemical aptamer-based sensors.
Pulsed transistor operation enables miniaturization of electrochemical aptamer-based sensors.
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DOI：
10.1126/sciadv.add4111
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发表时间：
2022-11-18
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
通过同时进行转换和放大，晶体管在电化学生物传感器中比更简单的基于电极的传感器具有优势。然而，基于晶体管的生物传感器通常使用静态（即直流）操作模式，这种模式不太适合依赖电荷转移动力学调制来信号分析物结合的传感器架构。因此，在这里，我们将通常用于基于电化学适体（EAB）传感器的交流“脉冲电位”方法转化为有机电化学晶体管（OECT）。具体来说，通过将线性扫描方波电势施加到适体功能化的栅电极上，我们在晶体管通道上产生的电流调制比等效的基于电极的生物传感器大两个数量级。与传统的 EAB 传感器不同，我们基于适配体的 OECT (AB-OECT) 传感器即使在小型化的情况下也能严格维持输出电流。这里演示的脉冲晶体管操作通常可以应用于依赖于动力学信号的传感器，从而扩大非侵入性和高空间分辨率生物传感的机会。该晶体管平台可放大基于动力学的信号，从而实现生物传感器的大幅小型化。
By simultaneously transducing and amplifying, transistors offer advantages over simpler, electrode-based transducers in electrochemical biosensors. However, transistor-based biosensors typically use static (i.e., DC) operation modes that are poorly suited for sensor architectures relying on the modulation of charge transfer kinetics to signal analyte binding. Thus motivated, here, we translate the AC “pulsed potential” approach typically used with electrochemical aptamer-based (EAB) sensors to an organic electrochemical transistor (OECT). Specifically, by applying a linearly sweeping square-wave potential to an aptamer-functionalized gate electrode, we produce current modulation across the transistor channel two orders of magnitude larger than seen for the equivalent, electrode-based biosensor. Unlike traditional EAB sensors, our aptamer-based OECT (AB-OECT) sensors critically maintain output current even with miniaturization. The pulsed transistor operation demonstrated here could be applied generally to sensors relying on kinetics-based signaling, expanding opportunities for noninvasive and high spatial resolution biosensing. This transistor platform amplifies kinetics-based signals, allowing for substantial biosensor miniaturization.
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影响因子：
12.6
作者：
Liang, Yuanying;Wu, Changtong;Mayer, Dirk
通讯作者：
Mayer, Dirk
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作者：
Liao, Caizhi;Zhang, Meng;Yan, Feng
通讯作者：
Yan, Feng
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3.1
作者：
Polyravas, Anastasios G.;Curto, Vincenzo F.;Malliaras, George G.
通讯作者：
Malliaras, George G.
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--
作者：
Arroyo-Curras, Netzahualcoyotl;Ortega, Gabriel;Plaxco, Kevin W.
通讯作者：
Plaxco, Kevin W.
DOI：
10.1021/la800801v
发表时间：
2008-09-16
期刊：
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
影响因子：
--
作者：
White RJ;Phares N;Lubin AA;Xiao Y;Plaxco KW
通讯作者：
Plaxco KW