Aluminium nitride - graphene dual-mode sensors for cancer cell detection

用于癌细胞检测的氮化铝-石墨烯双模式传感器

基本信息

  • 批准号:
    EP/P02985X/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 147.57万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2018 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

We propose to develop a technology for wafer scale device fabrication based on thin film heterostructures composed of graphene and aluminium nitride (AlN), which were recently demonstrated by our team for the first time. As a new orthogonal approach for biosensors, AlN-graphene heterostructures should enable simultaneous mass and charge detection of immobilized cellular and molecular species within one integrated device. This new capability is expected to lead to a dramatic reduction of false positives and false negatives in cancer cell detection based on antigen-antibody bond-mediated cell capturing. : As a bioactive sensor surface, bio-functionalized graphene enables charge detection via the electric field effect in graphene. Simultaneously, the graphene biointerface layer will be employed as an electrode - in combination with other graphene layer(s) embedded inside the heterostructure - to enable a fully integrated piezoelectric excitation and readout of mechanical deformations or oscillations of a free-standing AlN structure. Cell capture-induced alterations of the deformation or mechanical resonance should allow mass detection of the immobilized species. This orthogonal sensing capability of fully integrated devices will be tested and benchmarked for detection of cancer cells in blood or other body fluids.
我们建议开发一种基于石墨烯和氮化铝(AlN)组成的薄膜异质结构的晶圆级器件制造技术,这是我们团队最近首次展示的。作为一种新的正交生物传感器的方法,AlN-石墨烯异质结构应该能够在一个集成器件内同时检测固定的细胞和分子物种的质量和电荷。这种新的能力预计将导致基于抗原-抗体键介导的细胞捕获的癌细胞检测中的假阳性和假阴性的显著减少。作为生物活性传感器表面,生物功能化石墨烯通过石墨烯中的电场效应实现电荷检测。同时,石墨烯生物界面层将用作电极-与嵌入异质结构内部的其他石墨烯层组合-以实现完全集成的压电激励和独立AlN结构的机械变形或振荡的读出。细胞捕获诱导的变形或机械共振的改变应允许固定物种的质量检测。完全集成的设备的这种正交传感能力将被测试和基准化,用于检测血液或其他体液中的癌细胞。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
High-resolution, spatially-resolved surface potential investigations of high-strength metallurgical graphene using scanning tunnelling potentiometry
  • DOI:
    10.1016/j.mee.2019.03.023
  • 发表时间:
    2019-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    K. Gajewski;P. Kunicki;A. Sierakowski;W. Szymański;W. Kaczorowski;P. Niedzielski;S. Ramadan;O. Shaforost;N. Klein;L. Hao;T. Gotszalk
  • 通讯作者:
    K. Gajewski;P. Kunicki;A. Sierakowski;W. Szymański;W. Kaczorowski;P. Niedzielski;S. Ramadan;O. Shaforost;N. Klein;L. Hao;T. Gotszalk
Enhancing Structural Properties and Performance of Graphene-Based Devices Using Self-Assembled HMDS Monolayers.
  • DOI:
    10.1021/acsomega.0c05631
  • 发表时间:
    2021-02-23
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Ramadan S;Zhang Y;Tsang DKH;Shaforost O;Xu L;Bower R;Dunlop IE;Petrov PK;Klein N
  • 通讯作者:
    Klein N
Large-Area Electrodeposition of Few-Layer MoS2 on Graphene for 2D Material Heterostructures.
  • DOI:
    10.1021/acsami.0c14777
  • 发表时间:
    2020-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Yasir J Noori;Shibin Thomas;S. Ramadan;Danielle E. Smith;V. Greenacre;N. Abdelazim;Yisong Han;
  • 通讯作者:
    Yasir J Noori;Shibin Thomas;S. Ramadan;Danielle E. Smith;V. Greenacre;N. Abdelazim;Yisong Han;
Microscale surface potential gradient disturbances observed in bilayer graphene
  • DOI:
    10.1016/j.apsusc.2020.145504
  • 发表时间:
    2020-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    K. Gajewski;S. Ramadan;P. Kunicki;O. Shaforost;N. Klein;T. Gotszalk
  • 通讯作者:
    K. Gajewski;S. Ramadan;P. Kunicki;O. Shaforost;N. Klein;T. Gotszalk
Detection of Glial Fibrillary Acidic Protein in Patient Plasma Using On-Chip Graphene Field-Effect Biosensors, in Comparison with ELISA and Single-Molecule Array.
  • DOI:
    10.1021/acssensors.1c02232
  • 发表时间:
    2022-01-28
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.9
  • 作者:
    Xu L;Ramadan S;Akingbade OE;Zhang Y;Alodan S;Graham N;Zimmerman KA;Torres E;Heslegrave A;Petrov PK;Zetterberg H;Sharp DJ;Klein N;Li B
  • 通讯作者:
    Li B
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Norbert Klein其他文献

Wearable cardioverter defibrillator after ICD-system explantation: data from a multicenter registry
ICD 系统取出术后的可穿戴式心脏复律除颤器:来自多中心登记处的数据
  • DOI:
    10.1038/s41598-025-91046-4
  • 发表时间:
    2025-03-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.900
  • 作者:
    Ibrahim El-Battrawy;Thomas Beiert;Katharina Koepsel;Boldizsar Kovacs;Tobias C. Dreher;Christian Blockhaus;David Tenbrink;Norbert Klein;Thomas Kuntz;Hendrik Lapp;Dong-In Shin;Mohammad Abumayyaleh;Ardan Muammer Saguner;Mido Hijazi;Julia W. Erath;Firat Duru;Andreas Mügge;Ibrahim Akin;Assem Aweimer
  • 通讯作者:
    Assem Aweimer
Evidence of two-gap s-wave superconductivity in YBa2Cu3O7-x from microwave surface impedance measurements.
来自微波表面阻抗测量的 YBa2Cu3O7-x 中双能隙 s 波超导性的证据。
  • DOI:
    10.1103/physrevlett.71.3355
  • 发表时间:
    1993
  • 期刊:
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    Norbert Klein;N. Tellmann;H. Schulz;Knut Urban;S. Wolf;V. Kresin
  • 通讯作者:
    V. Kresin
W-band laser-controlled photonic crystal variable attenuator
W波段激光控制光子晶体可变衰减器
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    W. J. Otter;S. Hanham;Norbert Klein;S. Lucyszyn;Andrew S. Holmes
  • 通讯作者:
    Andrew S. Holmes
Coupled dielectric-split ring microwave resonator for liquid measurements in microfluidic channels at nanoliter volumes
耦合介电开口环微波谐振器,用于纳升体积微流体通道中的液体测量
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    C. Watts;S. Hanham;M. M. Ahmad;M. Adabi;Norbert Klein
  • 通讯作者:
    Norbert Klein

Norbert Klein的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Norbert Klein', 18)}}的其他基金

Electrodeposited 2D Transition Metal Dichalcogenides on graphene: a novel route towards scalable flexible electronics
石墨烯上电沉积二维过渡金属二硫化物:实现可扩展柔性电子产品的新途径
  • 批准号:
    EP/V062387/1
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 147.57万
  • 项目类别:
    Research Grant
TERACELL: Integrated Microwave-to-Terahertz Sensors for label-free circulating tumour cell detection
TERACELL:集成微波到太赫兹传感器,用于无标记循环肿瘤细胞检测
  • 批准号:
    EP/M001121/1
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 147.57万
  • 项目类别:
    Research Grant
Integrated graphene - based sensor devices via scalable microfabrication process development based on graphene - metal multilayer deposition
通过基于石墨烯-金属多层沉积的可扩展微加工工艺开发集成石墨烯基传感器器件
  • 批准号:
    EP/K016407/1
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 147.57万
  • 项目类别:
    Research Grant

相似国自然基金

基于稀氮砷化镓(Dilute nitride GaNAs)的近红外自旋放大纳米线激光器的研究
  • 批准号:
    61905071
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Theoretical Study of Neuromorphic Devices Based on Two-dimensional-based Magnetic Tunnel Junctions
基于二维磁隧道结的神经形态器件的理论研究
  • 批准号:
    22KJ2092
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 147.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
AFM and Optical Studies of Boron Nitride and Graphene Grown By High Temperature Molecular Beam Epitaxy
高温分子束外延生长氮化硼和石墨烯的 AFM 和光学研究
  • 批准号:
    2884050
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 147.57万
  • 项目类别:
    Studentship
Exploring the impact of confinement and defects on surface charge of 2D materials with controlled van der Waals nanochannels fabrication.
通过受控范德华纳米通道制造探索限制和缺陷对二维材料表面电荷的影响。
  • 批准号:
    21K20499
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 147.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Boron Nitride Nanosheets to Enhance Dental Composite Performance
氮化硼纳米片可增强牙科复合材料性能
  • 批准号:
    10214980
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 147.57万
  • 项目类别:
Visualizing Live Cell Physiology with High Resolution Using Phase-Contrast STEM
使用相差 STEM 以高分辨率可视化活细胞生理学
  • 批准号:
    10224280
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 147.57万
  • 项目类别:
Visualizing Live Cell Physiology with High Resolution Using Phase-Contrast STEM
使用相差 STEM 以高分辨率可视化活细胞生理学
  • 批准号:
    10675098
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 147.57万
  • 项目类别:
Visualizing Live Cell Physiology with High Resolution Using Phase-Contrast STEM
使用相差 STEM 以高分辨率可视化活细胞生理学
  • 批准号:
    10034918
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 147.57万
  • 项目类别:
Development of free-standing nitride substrates using graphene
使用石墨烯开发独立式氮化物基板
  • 批准号:
    19K05298
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 147.57万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Graphene/boron nitride heterostructures: resonant tunnelling at low temperatures and high magnetic field
石墨烯/氮化硼异质结构:低温高磁场下的谐振隧道
  • 批准号:
    2276086
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 147.57万
  • 项目类别:
    Studentship
Graphene and boron nitride molecular hybrid electrical devices
石墨烯和氮化硼分子混合电子器件
  • 批准号:
    1940671
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 147.57万
  • 项目类别:
    Studentship
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了