基于有機(jī)電化學(xué)晶體管的miRNA生物傳感器的制備及性能研究.pdf

1、本文利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備了不同長(zhǎng)度的有機(jī)電化學(xué)晶體管(OECTs)源漏電極;并對(duì)柵極進(jìn)行了界面修飾，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了基于OECTs的葡萄糖和小分子RNA(miRNA21)生物傳感器。通過(guò)OECTs器件傳輸特性(Transfer characteristics)和器件輸出特性(Output characteristics)研究對(duì)器件響應(yīng)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。采用循環(huán)伏安法(CV)、電化學(xué)交流阻抗法(EIS)、電流-時(shí)間曲線(xiàn)(i-t)等方法對(duì)柵電

2、極界面修飾的各個(gè)步驟、葡萄糖和miRNA21檢測(cè)性能等進(jìn)行了詳細(xì)研究。在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下，所制備的有機(jī)電化學(xué)晶體管生物傳感器對(duì)葡萄糖和miRNA21有好的傳感檢測(cè)性能，具有一定的應(yīng)用前景。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴制備了不同長(zhǎng)度的有機(jī)電化學(xué)晶體管源漏極，研究了不同源漏極長(zhǎng)度、柵電極材料對(duì)所制備OECTs器件傳輸特性（Ids-Vgs曲線(xiàn)）和輸出性能的影響。將有機(jī)電化學(xué)晶體管器件作為信號(hào)轉(zhuǎn)換/放大裝置，以不同表面修飾的金電極作為OE

3、CTs柵電極，構(gòu)建了基于OECTs的葡萄糖生物傳感器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在所研究的源漏極長(zhǎng)度范圍內(nèi)(0.12-1.2 mm)，源漏極長(zhǎng)度越大，所制備OECTs源漏電極初始電流越小，但都具有較好的調(diào)控性能。柵電極材料對(duì)OECTs器件傳輸特性（Ids-Vgs曲線(xiàn)）有一定影響。所研究的柵電極中，在其他條件相同的情況下，以Pt電極作為OECTs柵極時(shí)，Ids隨Vgs變化較靈敏。不同源漏極長(zhǎng)度（0.12-1.2 mm范圍內(nèi)）的有機(jī)電化學(xué)晶體管葡萄糖生

4、物傳感器對(duì)葡萄糖檢測(cè)性能基本一致。⑵通過(guò)Au-S鍵將DNA捕獲探針（與miRNA21互補(bǔ)）固定至裸金電極表面，并對(duì)探針固定條件進(jìn)行了優(yōu)化。以固定探針的金電極作為柵極，構(gòu)建基于有機(jī)電化學(xué)晶體管的無(wú)標(biāo)記miRNA21生物傳感器，并對(duì)其性能進(jìn)行了詳細(xì)研究。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)miRNA21檢測(cè)線(xiàn)性范圍為5 nM-80 nM;檢測(cè)靈敏度為1.768μM-1，檢測(cè)下限為5 pM;且該傳感器具有較好的選擇性和重現(xiàn)性。⑶在裸電極表面通過(guò)電沉積方法修