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操纵和检测微粒和分子

技术#20170332

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2D Graphene2D GrapheneElectrodeElectrode
类别
研究人员
唱炫哦,博士
副教授,电气和计算机工程
外部链接 (ece.umn.edu)
史蒂夫斯科斯特
教授,电气和计算机工程
外部链接 (ece.umn.edu)
由...管理
凯文镍
技术授权官 612-625-7289
专利保护

申请临时专利申请
出版物
用于生物分子的捕获石墨烯边缘的介电电泳镊子
自然通讯, 第8卷,1867(2017)

石墨烯电极感测的小分子

原子级薄的表面,如像2D石墨烯材料的边缘,可以在介电电泳被用作石墨烯电极,用于感测和捕捉小颗粒和分子。具体地,原子级尖锐2D石墨烯边缘起到“避雷针”用于电气和光学领域。在偏置这样的电极,颗粒或悬浮在溶液中的分子将被快速地吸引和捕集沿着他们的尖锐的边缘。这种技术的优点是潜在的更高的灵敏度,快速检测和可调的光学特性。边缘是这样的对象的电,光,或化学检测敏感点,使得这种技术用于生化传感非常有吸引力。捕获方案可以通过将它们纳入上实验室芯片器件,基于芯片的阵列或其它电子设备用作光学,电学,电化学或电浆传感器。

2D石墨烯电极

生物对象的介电电泳或电动捕获目前使用微或宏观尺度的金属电极,这限制了检测能力。其它方法,如制造碳纳米管(CNT)或其他纳米材料具有锋利边缘,已被证明很难。此方法使用2D石墨烯材料作为几个多功能电极。基于单层石墨烯阱的边缘传感器和经由介电电泳(DEP)检测DNA和纳米金刚石颗粒。另一个优点是,石墨烯边缘可以再现地制备。

好处和特点:

  • 纳米颗粒和分子的选择性俘获,分子的可调谐传感
  • 原子厚电极
  • 集成到实验室级芯片和固态传感器装置
  • 潜在的更高的灵敏度
  • 快速检测
  • 灵活和可调谐光学性质

应用:

  • 生物传感器;平台生物感测技术(例如,纳米孔的DNA测序)
  • 感测和捕捉小微粒和分子
  • 诊断芯片
  • 光学,化学,电,电化学或电浆传感器平台

发展阶段 - 原型开发/工作原型

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