中国科学家开发新型晶体管传感器检测羟基自由基

发布时间:2021-08-17 00:13 阅读次数:
本文摘要:据新华社报导,复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室研究员魏大程课题组到场效应晶体管传感器领域获得最重要进展。他们研发出有一种基于内剪切反应的石墨烯场效应晶体管传感器,构建了对羟基自由基的检测。 近日,涉及研究成果以《基于内剪切反应的石墨烯场效应晶体管自由基传感器》为题在线公开发表于《大自然·通讯》。据介绍,羟基自由基是一种生物体内不存在的超高活性自由基,需要毁坏细胞与的组织内的脂质、蛋白质、DNA等生物分子,与许多疾病及凋亡现象密切相关。

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据新华社报导,复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室研究员魏大程课题组到场效应晶体管传感器领域获得最重要进展。他们研发出有一种基于内剪切反应的石墨烯场效应晶体管传感器,构建了对羟基自由基的检测。

近日,涉及研究成果以《基于内剪切反应的石墨烯场效应晶体管自由基传感器》为题在线公开发表于《大自然·通讯》。据介绍,羟基自由基是一种生物体内不存在的超高活性自由基,需要毁坏细胞与的组织内的脂质、蛋白质、DNA等生物分子,与许多疾病及凋亡现象密切相关。

传统检测方法,诸如电子自旋共振、荧光、色谱、电化学等都必须标记,设备成本高,在选择性、检测缩、定量及便捷度等方面不存在严重不足。相比之下,场效应晶体管传感器不必须标记,具备高灵敏度、低成本、微型便携、动态检测等优势,是一种潜力极大的传感技术,被普遍应用于检测金属离子、DNA、蛋白质、有机小分子等。

然而,羟基自由基化学性质十分开朗,很更容易转变成其他物质,这使其仅有百万分之一秒的“寿命”而很难被找到。因此,到目前为止还没关于羟基自由基场效应晶体管传感器的报导。针对这一问题,魏大程团队研发了一种基于内剪切反应的石墨烯场效应晶体管传感器。

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在传感器中,石墨烯作为导电闸极。检测过程中,羟基自由基与Au-S键再次发生水解剪切反应,从石墨烯表面获释电荷金属离子,引发石墨烯闸极的电流变化,从而间接构建对羟基自由基的检测。该传感器对羟基自由基具备较好的选择性,低于检测浓度超过十亿分之一摩尔。


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