En inkjet-printet felt-effekt-transistor til etiketfri biosensering

Tyndfilmstransistorer (TFT'er) er kraftfulde enheder i halvlederfremstilling og danner grundlag for utallige elektroniske enheder, såsom hukommelseschips, fotovoltaiske celler, logiske porte, og sensorer. Et interessant alternativ til uorganiske TFT'er (silicium) er organiske TFT'er (OTFT'er), som giver mulighed for masseproduktion ved hjælp af konventionel trykningsteknologi og arbejde med billige materialer. Imidlertid, mange iboende problemer er stadig tilbage, især vedrørende den langsigtede stabilitet og mangel på pålidelighed.

Forskere fra Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia's (ICN2 - Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology) Nanobioelectronics and Biosensors Group, ledet af ICREA Research Prof Arben Merkoçi, arbejde for at få OTFT'er tættere på enheder, der kan anvendes fuldt ud i feltapplikationer. Gruppen offentliggjorde i sidste nummer af Avancerede funktionelle materialer en artikel, der beskriver en fleksibel, biologisk felt-effekt transistor (BioFET) til brug i biosensing. Fremstillingen, struktur, optimering af materialer, elektriske egenskaber, og funktionalitet af start -OTFT og sidste BioFET diskuteres også. Forfatterne til artiklen er Dr. Mariana Medina-Sánchez, Dr. Carme Martínez-Domingo, Dr Eloi Ramon [, og ICREA Research prof. Arben Merkoçi.

En fuldt integreret organisk BioFET blev designet, fremstillet og testet for mærkning-fri proteindetektion. Det blev foretaget ved inkjet-udskrivning af en organisk felt-effekt-transistor (OFET) og efterfølgende funktionalisering af isolatoren med specifikke antistoffer. ICN2 -forskere analyserede forskellige isolatorer, biofunktionalisering af overfladen, den selektive adhæsion af målproteiner til BioFET, repeterbarheden med forskellige enheder og ruheden af ​​funktionaliserede og immobiliserede proteinstrukturer. Endelig, som bevis på konceptet, BioFET -platformen blev testet med succes til påvisning af modelproteinet, humant immunglobulin G (HIgG).

BioFET designet på ICN2 repræsenterer et vigtigt udgangspunkt for design og fremstilling af fleksible, organiske biosensorer ved inkjetudskrivning. Reproducerbarheden i fremstillingsprocessen, udviklingen af ​​funktionelle blæk og udvidelse af denne teknologi til en bredere vifte af substrater er stadig uløste problemer. Forfatterne er overbeviste om, at når denne teknologi er modnet, det vil være muligt for miniaturisering til integration i en fuldt funktionsdygtig enhed til diagnosticering af point-of-care.