Meget følsomme grafenbiosensorer baseret på overfladeplasmonresonans
Fig. 1 N-lagsmodellen for overfladeplasmonresonans (SPR) biosensor:prisme | Au (50 nm) | grafen (L 0,34 nm) | sansemedie, hvor L er antallet af grafenlag, og z0 =100 nm er tykkelsen af biomolekylelaget.
Tilføjelse af et par grafenlag på den konventionelle guldfilm SPR biosensor vil øge dens følsomhed dramatisk. Den forbedrede følsomhed kommer fra grafenlagets øgede adsorption af biomolekyler og grafenlagets optiske modifikation til SPR.
Surface plasmon resonance (SPR) biosensorer er optiske sensorer, som bruger overfladeplasmonpolaritonbølger til at undersøge interaktionerne mellem biomolekyler og sensoroverfladen. I den konventionelle SPR-biosensorkonfiguration, en tynd metallisk film er belagt på den ene side af prismet, adskille sansemediet og prismet. Den metalliske film er typisk lavet af ædelmetaller, såsom guld og sølv, som understøtter udbredelsen af overfladeplasmonpolariton ved synlige lysfrekvenser. Men, guld foretrækkes normalt, fordi det har god modstandsdygtighed over for oxidation og korrosion i forskellige miljøer.
Imidlertid, biomolekyler adsorberer dårligt på guld. Denne ulempe begrænser følsomheden af den konventionelle SPR-biosensor.
En attraktiv måde at forbedre følsomheden af SPR biosensor på er at funktionalisere guldfilmen med biomolekylære genkendelseselementer (BRE) for at forbedre adsorptionen af biomolekyler på guldoverfladen.
Fig. 2 (a) Overfladeplasmonresonanskurverne for den konventionelle biosensor (L =0) (sorte tynde linjer) og monolags grafenbiosensoren (L =1) (blå tykke linjer) for He-Ne laserlys (λ0 =633) nm):prisme (1,723) | Au (50 nm, 0,1726 + i 3,4218) | grafen (L × 0,34 nm, 3 + i 1,149106) | vand (1,33) før (stiplede linjer) og efter (optrukne linjer) adsorptionen af biomolekyler, under antagelse af den samme brydningsindeksændring ∆n =0,005. (b) Følsomhedsforøgelsen ∆SRIL/SRI0 som funktion af antallet af grafenlag L.
Her, vi foreslår at bruge grafen som BRE, hvor et ark grafen er belagt på guldoverfladen i den konventionelle SPR biosensor opsætning. Graphene-on-Au (111) er blevet foreslået og fremstillet for nylig, som er vist stabilt at adsorbere biomolekyler med kulstofbaserede ringstrukturer (f.eks. ssDNA).
Denne specielle egenskab ved grafen muliggør en større brydningsindeksændring nær grafen | sansemediegrænseflade end den konventionelle SPR-biosensor. I øvrigt, belægningen af guldoverfladen med grafen vil også modificere udbredelseskonstanten for overfladeplasmonpolariton (SPP); ændrer derved følsomheden over for brydningsindeksændring.
Sidste artikelAustralsk nanovaccine til beskyttelse mod landets værste kvægvirus
Næste artikelNanopartikel boostede T-celler modtager kræft
Varme artikler
-
En første:Forskere kvantificerer fotstrømstab i partikelgrænsefladeEn skematisk oversigt over eksperimentet udført af en gruppe ledet af Peng Chen, professor i kemi og kemisk biologi, hvor gruppen bestemte det aktuelle tab, der forekommer i partikel-til-partikel-græn -
Termisk afbryder opdaget i konstruerede blækspruttebaserede biomaterialerGraf, der viser cyklusser af varmeledningsevne, når materialet er vådt og derefter tørt. Kredit:Melik Demirel, Penn State Tuning af materialer til optimale optiske og elektriske egenskaber er ved -
Forskere bruger virus til at afsløre nanopore fysikEn computersimulering viser en fd -virus, der translokerer gennem en nanopore. I modsætning til DNA, der hænger sammen i løsning, fd forbliver stiv og lige, giver forskere mulighed for at studere fysi -
Grafenark i frimærkestørrelse fyldt med huller kunne være velsignelse for molekylær adskillelseMIT-forskere har udviklet en teknik til at fremstille store kvadrater af grafemer, der kan filtrere små molekyler og salte fra. Kredit:Felice Frankel MIT-ingeniører har fundet en måde at direkte n
- Biologer kvantificerer bakterioplanktons kulstofforbrug for bedre at forstå havets kulstofcyklus
- Hvad gør nukleolus i interfase?
- Når politisk ideologi former luksuskøb
- Akustisk enhed får piezoelektriske til at synge til en anden melodi
- At skabe nul-energihuse, giftfri glitter og fossilfri lim med træ
- Måder at spare på vindenergi