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Polyoxometalates: Cascading Functionality to Unique On‐Off Organic Photoelectrochemical Transistor Operation
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2024-06-29 , DOI: 10.1002/adfm.202408186 Feng‐Zao Chen 1, 2 , Lu Hou 3 , Yuan Gao 1 , Jia‐Yi Zhou 1 , Fen‐Ying Kong 3 , De‐Man Han 1 , Wei‐Wei Zhao 2
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2024-06-29 , DOI: 10.1002/adfm.202408186 Feng‐Zao Chen 1, 2 , Lu Hou 3 , Yuan Gao 1 , Jia‐Yi Zhou 1 , Fen‐Ying Kong 3 , De‐Man Han 1 , Wei‐Wei Zhao 2
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While existing polyoxometalates (POMs) are predominantly utilized in a range of energy devices, their potential in bioelectronics and optoelectronics, particularly in organic photoelectrochemical transistors (OPECTs), remains unexplored. Here, the potential of POMs in this aspect is unveiled by a POM/sulfide‐gated OPECT. The representative PW12 /ZnIn2 S4 with cascading light‐harvesting and enzyme‐like functionality enables unique on‐off OPECT operation. The incorporation of PW12 facilitates the separation of photogenerated charge carriers across the heterojunction interface, consequently inducing a pronounced gating effect. Linking with a CRISPR/Cas13a system correlating the target miRNA‐21 and biological generation of H2 O2 , the PW12 will enable the polymerization of dopamine into polydopamine and thus sensitively inhibit the OPECT gating. Experimental results demonstrated that the developed OPECT sensor achieved good analytical performance with a detection limit as low as 3.9 fm . This study demonstrates the potential of POMs in OPECT. Given the large family and multifunction of POMs, its implications in the diverse bioelectronics and optoelectronics are expected.
中文翻译:
多金属氧酸盐:独特的开关有机光电化学晶体管操作的级联功能
虽然现有的多金属氧酸盐(POM)主要用于一系列能源设备,但它们在生物电子学和光电子学,特别是有机光电化学晶体管(OPECT)中的潜力仍未得到开发。在这里,POM/硫化物门控 OPECT 揭示了 POM 在这方面的潜力。代表性的 PW12/ZnIn2S4 具有级联光捕获和类酶功能,可实现独特的开关 OPECT 操作。 PW12 的加入有利于光生电荷载流子在异质结界面上的分离,从而产生明显的门控效应。 PW12 与将目标 miRNA-21 和 H2O2 的生物生成相关联的 CRISPR/Cas13a 系统连接,将使多巴胺聚合成聚多巴胺,从而敏感地抑制 OPECT 门控。实验结果表明,所开发的 OPECT 传感器具有良好的分析性能,检测限低至 3.9 fm。这项研究证明了 POM 在 OPECT 中的潜力。鉴于 POM 的大家族和多功能性,其对多种生物电子学和光电子学的影响是值得期待的。
更新日期:2024-06-29
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多金属氧酸盐:独特的开关有机光电化学晶体管操作的级联功能
虽然现有的多金属氧酸盐(POM)主要用于一系列能源设备,但它们在生物电子学和光电子学,特别是有机光电化学晶体管(OPECT)中的潜力仍未得到开发。在这里,POM/硫化物门控 OPECT 揭示了 POM 在这方面的潜力。代表性的 PW12/ZnIn2S4 具有级联光捕获和类酶功能,可实现独特的开关 OPECT 操作。 PW12 的加入有利于光生电荷载流子在异质结界面上的分离,从而产生明显的门控效应。 PW12 与将目标 miRNA-21 和 H2O2 的生物生成相关联的 CRISPR/Cas13a 系统连接,将使多巴胺聚合成聚多巴胺,从而敏感地抑制 OPECT 门控。实验结果表明,所开发的 OPECT 传感器具有良好的分析性能,检测限低至 3.9 fm。这项研究证明了 POM 在 OPECT 中的潜力。鉴于 POM 的大家族和多功能性,其对多种生物电子学和光电子学的影响是值得期待的。