Ultrasensitive Flexible Graphene Based Field-Effect Transistor (FET)-Type Bioelectronic Nose

石墨烯 场效应晶体管 嗅觉感受器 纳米技术 材料科学 晶体管 光电子学 检出限 化学 共轭体系 受体 聚合物 复合材料 色谱法 电压 量子力学 物理 生物化学
作者
Seon Joo Park,Oh Seok Kwon,Sang Hun Lee,Hyun Seok Song,Tai Hyun Park,Jyongsik Jang
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:12 (10): 5082-5090 被引量:313
标识
DOI:10.1021/nl301714x
摘要

Rapid and precise discrimination of various odorants is vital to fabricating enhanced sensing devices in the fields of disease diagnostics, food safety, and environmental monitoring. Here, we demonstrate an ultrasensitive and flexible field-effect transistor (FET) olfactory system, namely, a bioelectronic nose (B-nose), based on plasma-treated bilayer graphene conjugated with an olfactory receptor. The stable p- and n-type behaviors from modified bilayer graphene (MBLG) took place after controlled oxygen and ammonia plasma treatments. It was integrated with human olfactory receptors 2AG1 (hOR2AG1: OR), leading to the formation of the liquid-ion gated FET-type platform. ORs bind to the particular odorant amyl butyrate (AB), and their interactions are specific and selective. The B-noses behave as flexible and transparent sensing devices and can recognize a target odorant with single-carbon-atom resolution. The B-noses are ultrasensitive and highly selective toward AB. The minimum detection limit (MDL) is as low as 0.04 fM (10(-15); signal-to-noise: 4.2), and the equilibrium constants of OR-oxygen plasma-treated graphene (OR-OG) and ammonia plasma-treated graphene (-NG) are ca. 3.44 × 10(14) and 1.47 × 10(14) M(-1), respectively. Additionally, the B-noses have long-term stability and excellent mechanical bending durability in flexible systems.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Ava应助tt采纳,获得10
刚刚
也爱喝完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
科研通AI2S应助徐q采纳,获得10
2秒前
顺利凡柔发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
畅快城完成签到 ,获得积分10
4秒前
灵巧青槐完成签到,获得积分10
6秒前
wanci应助Kvolu29采纳,获得10
6秒前
春暖花开关注了科研通微信公众号
6秒前
6秒前
小火车发布了新的文献求助10
7秒前
柒月发布了新的文献求助10
8秒前
嘻嘻发布了新的文献求助10
8秒前
DI完成签到,获得积分10
8秒前
Hello应助Chauncey采纳,获得10
9秒前
let完成签到,获得积分10
9秒前
想人陪的向南完成签到,获得积分10
12秒前
FashionBoy应助let采纳,获得10
12秒前
小蘑菇应助等待书桃采纳,获得10
14秒前
yutian完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
葡吉发布了新的文献求助10
15秒前
cxy完成签到,获得积分10
16秒前
青苹果qq完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
xumou完成签到 ,获得积分10
18秒前
加萨活完成签到,获得积分10
18秒前
shlw完成签到,获得积分10
19秒前
arran1111完成签到,获得积分10
21秒前
尉迟富发布了新的文献求助10
22秒前
LDDD发布了新的文献求助150
22秒前
cxy发布了新的文献求助10
22秒前
科研通AI6.4应助binbin采纳,获得10
22秒前
顺利凡柔发布了新的文献求助10
23秒前
木皆完成签到,获得积分10
23秒前
dxl完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 500
Auslegungsgeschichte 500
Transdermal drug delivery systems market size report 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7641991
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9215108
关于积分的说明 19767614
捐赠科研通 7207484
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3276290
关于科研通互助平台的介绍 2438062
邀请新用户注册赠送积分活动 2274060