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通过石墨烯的液体门控霍尔效应测量进行分子检测
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2017-12-05 00:00:00 , DOI: 10.1039/c7nr06330j
Hualin Zhan 1, 2, 3, 4, 5 , Jiri Cervenka 6, 7, 8 , Steven Prawer 2, 3, 4, 5 , David J. Garrett 2, 3, 4, 5
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常规的电生物传感技术包括循环伏安法(CV,安培)和离子敏感场效应晶体管(ISFET,电位计)。但是,CV无法检测到溶液中没有氧化还原反应的电化学惰性分子,并且无法观察到原始ISFET响应于低浓度溶液的电阻变化。在这里,我们展示了一种非常敏感的无标记生物传感方法,该方法在未功能化的石墨烯器件上使用霍尔效应测量,其中栅电极浸没在含有目标分析物的溶液中。这种液体门控霍尔效应测量(LGHM)技术与氧化还原反应无关,并且与ISFET相比,它能够从石墨烯中提取有关电性能的其他信息,可以用来提高灵敏度。我们证明LGHM具有比传统生物传感方法更高的灵敏度L-组氨酸在pM范围内。提出了基于离子与石墨烯之间相互作用的检测机制。离子可能会引起电子空穴迁移率的不对称性以及石墨烯中的不均匀性,并且它们也可能对霍尔效应的测量产生响应。此外,电容值的计算表明,在我们的系统中,较高的栅极电压下,双电层电容占主导地位,这对包括生物传感,能量存储和神经刺激在内的应用很有用。



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更新日期:2017-12-05
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