Transistores eletroquímicos orgânicos para detecção de impedância baseada em células

A detecção de impedância elétrica de sistemas biológicos, especialmente camadas de células epiteliais cultivadas, é agora uma técnica comum para monitorar movimento celular, morfologia e integridade da camada celular / tecido para triagem toxicológica em alto rendimento. Os métodos existentes para medir a impedância elétrica geralmente dependem de uma configuração de dois eletrodos, onde sinais de baixa frequência são desafiadores de obter para pequenos dispositivos e para tecidos com alta resistência, devido à baixa corrente. Transistores eletroquímicos orgânicos (OECTs) são dispositivos à base de polímeros condutores, que demonstraram transduzir e amplificar de forma eficiente fluxos iônicos de baixo nível em sistemas biológicos em sinais eletrônicos de saída. Neste trabalho, combinamos medições de corrente de dreno baseadas em OECT com medições simultâneas de detecção de impedância mais tradicionais usando a corrente do gate para produzir traços de impedância complexa, que mostram baixo erro em frequências tanto baixas quanto altas. Aplicamos essa técnica in vitro a um modelo de camada de tecido epitelial e mostramos que os dados podem ser ajustados a um modelo de circuito equivalente, resultando em valores de resistência trans-epitelial e capacitância da camada celular em conformidade com a literatura. Importante, a medição combinada permite baixos viéses através da camada celular, enquanto ainda mantém um bom sinal de largura de banda.