Integrated biosensor platform based on graphene transistor arrays for real-time high-accuracy ion sensing

石墨烯 生物传感器 计算机科学 冗余(工程) ISFET 数码产品 多路复用 材料科学 制作 纳米技术 晶体管 场效应晶体管 电压 电气工程 电信 工程类 替代医学 病理 操作系统 医学
作者
Mantian Xue,Charles Mackin,Wei‐Hung Weng,Jiadi Zhu,Yiyue Luo,Shao‐Xiong Lennon Luo,Ang‐Yu Lu,Marek Hempel,Elaine McVay,Jing Kong,Tomás Palacios
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:13 (1): 5064-5064 被引量:132
标识
DOI:10.1038/s41467-022-32749-4
摘要

Abstract Two-dimensional materials such as graphene have shown great promise as biosensors, but suffer from large device-to-device variation due to non-uniform material synthesis and device fabrication technologies. Here, we develop a robust bioelectronic sensing platform composed of more than 200 integrated sensing units, custom-built high-speed readout electronics, and machine learning inference that overcomes these challenges to achieve rapid, portable, and reliable measurements. The platform demonstrates reconfigurable multi-ion electrolyte sensing capability and provides highly sensitive, reversible, and real-time response for potassium, sodium, and calcium ions in complex solutions despite variations in device performance. A calibration method leveraging the sensor redundancy and device-to-device variation is also proposed, while a machine learning model trained with multi-dimensional information collected through the multiplexed sensor array is used to enhance the sensing system’s functionality and accuracy in ion classification.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
蒲勇兵发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
小章完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
英俊的铭应助julien采纳,获得10
3秒前
5秒前
五原日落完成签到 ,获得积分10
5秒前
小飞人发布了新的文献求助10
6秒前
KanmenRider完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
青桔柠檬完成签到 ,获得积分10
9秒前
超级煎饼完成签到,获得积分10
9秒前
luo关闭了luo文献求助
10秒前
ffff发布了新的文献求助10
10秒前
null应助icy采纳,获得10
11秒前
小田儿完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
斯文若血完成签到,获得积分10
12秒前
zzh完成签到,获得积分10
13秒前
初景发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
安偌晴应助苏某的小通采纳,获得30
14秒前
hellojude完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
zzh发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
马小燕发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
张张发布了新的文献求助10
19秒前
甘川完成签到 ,获得积分10
20秒前
桐桐应助tbdyc采纳,获得20
21秒前
2以李发布了新的文献求助10
21秒前
FQma123发布了新的文献求助10
21秒前
su应助小飞人采纳,获得10
21秒前
打打应助小飞人采纳,获得10
21秒前
YUAN应助ccl采纳,获得10
22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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
A Psychological Understanding of Criticism and Mental Health 600
Organizational Behavior 510
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 7750750
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9298248
关于积分的说明 20245430
捐赠科研通 7332795
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309735
关于科研通互助平台的介绍 2461247
邀请新用户注册赠送积分活动 2322260