バイオセンシングのための多機能ハイドロゲルハイブリッドゲート有機光電気化学トランジスタ

概要 先進的な有機バイオエレクトロニクスは、現代の電子機器と生物システムのスムーズな融合を可能にし、より良い生理学的モニタリングと病理検査を実現します。光子調節バイオエレクトロニクスは、非接触の影響、リモートコントロール、さらには自己駆動操作のために特に望まれます。しかし、ゼロゲートバイアスで動作可能な光子対応有機光電気化学トランジスタ（OPECT）バイオセンサーに関する研究はほとんど行われていません。ここでは、ハイドロゲル/酸化グラフェンハイブリッド（HGH）に基づいた多機能HGHゲートOPECTバイオセンサーを示します。これは、モデルターゲットとしてのヒトIgGに対するサンドイッチイムノアッセイと結びつくCdS量子ドット（QD）光電極上でのCa 2+ −誘発ゲル化によって実証されます。CdS QDゲート電極上のHGHのゲル化は、ゲート/電解質界面での界面質量伝達を抑制するだけでなく、CdS QDの光吸収を大幅にブロックし、OPECTデバイスのチャネル電流の変化をもたらします。ゼロゲートバイアスでは、このOPECTバイオセンサーは光に対して高いゲインを示し、ヒトIgGに対して50 fg mL –1 の検出限界を持つ優れた分析性能を示します。多くのインテリジェントハイドロゲル材料とそれらの光との潜在的な相互作用を考慮すると、この研究は新しいクラスのハイドロゲルゲートOPECTバイオエレクトロニクスを開発するための一般的なプラットフォームを明らかにします。