高分子科学系魏大程课题组开发新式场效应晶体
来源:飞行员网 发表于2019-08-08 20:56:40 编辑:柯蓝
摘要: ?新闻中心讯 近来,复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点试验室研讨员魏大程课题组在场效应晶体管传感器范畴获得重要发展。4月4日,相关研

 

高分子科学系魏大程课题组开发新式场效应晶体管传感器实

 

高分子科学系魏大程课题组开发新式场效应晶体管传感器实

?新闻中心讯 近来,复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点试验室研讨员魏大程课题组在场效应晶体管传感器范畴获得重要发展。4月4日,相关研讨成果以《根据内剪切反响的石墨烯场效应晶体管自由基传感器》(Free Radical Sensors Based on Inner-Cutting Graphene Field-Effect Transistor)为题在线发表于《天然-通讯》(Nature Communications)。

据介绍,羟基自由基(?OH)是一种生物体内存在的超高活性自由基,可以损坏比如细胞与安排内的脂质、蛋白质、DNA等生物分子,与许多疾病及变老现象密切相关。电子自旋共振、荧光、色谱、电化学等传统检测办法需求符号,设备本钱高,在选择性、检测限、定量以及便当度等方面都存在缺乏。相比之下,场效应晶体管传感器不需求符号,具有高灵敏度、低本钱、微型便携、实时检测等许多优势,是一种潜力巨大的传感技能,被广泛使用于检测金属离子、DNA、蛋白质、有机小分子等。但是,?OH自由基化学性质十分生动,寿数很短,只要10?6秒量级,很简单转变成其他物质。因而,到目前为止还没有?OH自由基场效应晶体管传感器的报导。

针对这一问题,魏大程团队开发了一种根据内剪切反响的石墨烯场效应晶体管传感器。在传感器中,石墨烯作为导电沟道,并在石墨烯外表润饰金纳米颗粒,以Au-S键在金纳米颗粒外表固定原卟啉分子。当参加带电金属离子,金属离子会和原卟啉分子发作络合反响,然后对石墨烯发作电掺杂。在检测过程中,?OH自由基与Au-S键发作氧化剪切反响,从石墨烯外表开释带电金属离子,发作石墨烯的去掺杂,引起石墨烯沟道的电流改变,然后直接完结对?OH自由基的检测。选用不同浓度金属离子润饰的FET传感器进行检测,就可以半定量地丈量?OH的浓度。该传感器对?OH具有杰出的选择性,最低检测浓度到达10?9 M。据悉,这是首例?OH自由基场效应晶体管传感器。一起,魏大程团队还原位丈量了器材外表培育的Hela细胞在LPS影响下开释的?OH自由基,展现出这种技能在生物传感及相关范畴巨大的实用价值。

复旦大学聚合物分子工程国家重点试验室和高分子科学系分别为榜首、第二完结单位。高分子科学系博士后王振、硕士生易孔阳为一起榜首作者。高分子科学系魏大程研讨员为通讯作者,掌管该项研讨作业。复旦大学化学系副教授陈惠参加了细胞检测试验。该作业得到国家天然科学基金、上海市天然科学基金、聚合物分子工程国家重点试验室的经费支撑。

复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点试验室研讨员魏大程团队长时间致力于开发场效应晶体管电学资料,包含共轭有机分子、大分子、低维纳米资料,研讨场效应晶体管器材的规划原理以及在光电、化学传感、生物传感等范畴的使用。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-09573-4

 

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