Name: development and functionalization of electrolyte-gated graphene field-effect transistor for biomarker detection
Uploaded: 2022-02-01T14:20:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Development and Functionalization of Electrolyte-Gated Graphene Field-Effect Transistor for Biomarker Detection at JoVE.com

वेस्ट वर्जीनिया विश्वविद्यालय में प्रयोग किए गए थे। हम डिवाइस निर्माण और सामग्री लक्षण वर्णन के लिए वेस्ट वर्जीनिया विश्वविद्यालय में साझा अनुसंधान सुविधाओं को स्वीकार करते हैं। इस कार्य को अनुदान संख्या के तहत यूएस नेशनल साइंस फाउंडेशन द्वारा समर्थित किया गया था। NSF1916894.

1. graphene के रासायनिक वाष्प जमाव स्थानांतरण
<ol><li>कैंची का उपयोग करके आधे (2.5 सेमी x 5 सेमी) में तांबे के सब्सट्रेट पर ग्राफीन शीट काटें। एक स्पिनर गैस्केट पर graphene वर्ग के चार कोनों को ठीक करने के लिए गर्मी प?...

<ol>
	<li>Saini, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+functionalization+of+graphene+and+application+in+electrochemical+biosensing.">Synthesis and functionalization of graphene and application in electrochemical biosensing.</a> Nanotechnology Reviews. 5 (4), 393-416 (2016).</li><li>Emtsev, K. V., Bostwick, A., Horn, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+wafer-size+graphene+layers+by+atmospheric+pressure+graphitization+of+silicon+carbide.">Towards wafer-size graphene layers by atmospheric pressure graphitization of silicon carbide.</a> Nature Materials. 8 (3), 203-207 (2009).</li><li>Wang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrochemical+delamination+of+CVD-grown+graphene+film:+Toward+the+recyclable+use+of+copper+catalyst.">Electrochemical delamination of CVD-grown graphene film: Toward the recyclable use of copper catalyst.</a> ACS Nano. 5 (12), 9927-9933 (2011).</li><li>Carvalho Fernandes, D. C., Lynch, D., Berry, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D-printed+graphene/polymer+structures+for+electron-tunneling+based+devices.">3D-printed graphene/polymer structures for electron-tunneling based devices.</a> Scientific Reports. 10 (1), 1-8 (2020).</li><li>Gao, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repeated+growth+and+bubbling+transfer+of+graphene+with+millimetre-size+single-crystal+grains+using+platinum.">Repeated growth and bubbling transfer of graphene with millimetre-size single-crystal grains using platinum.</a> Nature Communications. 3, 699 (2012).</li><li>Singh, J., Rathi, A., Rawat, M., Gupta, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphene:+From+synthesis+to+engineering+to+biosensor+applications.">Graphene: From synthesis to engineering to biosensor applications.</a> Frontiers of Materials Science. 12 (1), 1-20 (2018).</li><li>Randviir, E. P., Brownson, D. A. C., Banks, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+decade+of+graphene+research:+Production,+applications+and+outlook.">A decade of graphene research: Production, applications and outlook.</a> Materials Today. 17 (9), 426-432 (2014).</li><li>Suvarnaphaet, P., Pechprasarn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphene-based+materials+for+biosensors:+A+review.">Graphene-based materials for biosensors: A review.</a> Sensors (Switzerland). 17 (10), 2161 (2017).</li><li>Li, X., Cai, W., An, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-area+synthesis+of+high-quality+and+uniform+graphene+films+on+copper+foils.">Large-area synthesis of high-quality and uniform graphene films on copper foils.</a> Science. 324 (5932), 1312-1314 (2009).</li><li>Yu, Q., Lian, J., Siriponglert, S., Li, H., Chen, Y. P., Pei, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphene+segregated+on+Ni+surfaces+and+transferred+to+insulators.">Graphene segregated on Ni surfaces and transferred to insulators.</a> Applied Physics Letters. 93 (11), 113103 (2008).</li><li>Xu, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+synthesis+of+graphene+on+SiO2+substrates+by+chemical+vapor+deposition.">Direct synthesis of graphene on SiO2 substrates by chemical vapor deposition.</a> CrystEngComm. 15 (10), 1840-1844 (2013).</li><li>Zhang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+synthesis+of+graphene+on+dielectric+surfaces+using+a+two-temperature+reactor+CVD+system.">Facile synthesis of graphene on dielectric surfaces using a two-temperature reactor CVD system.</a> Nanotechnology. 24 (39), 395603 (2013).</li><li>Zhang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+formation+of+graphene-carbon+nanotubes+hybrid+on+SiO2+substrate+via+chemical+vapor+deposition.">Direct formation of graphene-carbon nanotubes hybrid on SiO2 substrate via chemical vapor deposition.</a> Science of Advanced Materials. 6 (2), 399-404 (2014).</li><li>Sun, J., Finklea, H. O., Liu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+and+electrolytic+cleaning+of+poly(methyl+methacrylate)+residues+on+transferred+chemical+vapor+deposited+graphene.">Characterization and electrolytic cleaning of poly(methyl methacrylate) residues on transferred chemical vapor deposited graphene.</a> Nanotechnology. 28 (12), 125703 (2017).</li><li>Lin, Y. C., Lu, C. C., Yeh, C. H., Jin, C., Suenaga, K., Chiu, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphene+annealing:+How+clean+can+it+be.">Graphene annealing: How clean can it be.</a> Nano Letters. 12 (1), 414-419 (2012).</li><li>Pirkle, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+chemical+residues+on+the+physical+and+electrical+properties+of+chemical+vapor+deposited+graphene+transferred+to+SiO2.">The effect of chemical residues on the physical and electrical properties of chemical vapor deposited graphene transferred to SiO2.</a> Applied Physics Letters. 99 (12), 122108 (2011).</li><li>Chen, T. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-free+detection+of+DNA+hybridization+using+transistors+based+on+CVD+grown+graphene.">Label-free detection of DNA hybridization using transistors based on CVD grown graphene.</a> Biosensors and Bioelectronics. 41 (1), 103-109 (2013).</li><li>Xu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+growth+of+graphene+on+quartz+substrates+for+label-free+detection+of+adenosine+triphosphate.">Direct growth of graphene on quartz substrates for label-free detection of adenosine triphosphate.</a> Nanotechnology. 25 (16), 165702 (2014).</li><li>Dan, Y., Lu, Y., Kybert, N. J., Luo, Z., Johnson, A. T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrinsic+response+of+graphene+vapor+sensors.">Intrinsic response of graphene vapor sensors.</a> Nano Letters. 9 (4), 1472-1475 (2009).</li><li>Zhang, A., Lieber, C. M. -. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nano-Bioelectronics.">Nano-Bioelectronics.</a> Chemical Reviews. 116 (1), 215-257 (2015).</li><li>Forsyth, R., Devadoss, A., Guy, O. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphene+Field+effect+transistors+for+biomedical+applications:+Current+status+and+future+prospects.">Graphene Field effect transistors for biomedical applications: Current status and future prospects.</a> Diagnostics (Basel). 7 (3), 45 (2017).</li><li>Dankerl, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphene+solution-gated+field-effect+transistor+array+for+sensing+applications.">Graphene solution-gated field-effect transistor array for sensing applications.</a> Advanced Functional Materials. 20 (18), 3117-3124 (2010).</li><li>He, Q., Wu, S., Yin, Z., Zhang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphene+-based+electronic+sensors.">Graphene -based electronic sensors.</a> Chemical Science. 3 (6), 1764-1772 (2012).</li><li>Sun, J., Liu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrix+effect+study+and+immunoassay+detection+using+electrolyte-gated+graphene+biosensor.">Matrix effect study and immunoassay detection using electrolyte-gated graphene biosensor.</a> Micromachines. 9 (4), 142 (2018).</li><li>Mohanty, N., Berry, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphene-based+single-bacterium+resolution+biodevice+and+DNA+transistor:+Interfacing+graphene+derivatives+with+nanoscale+and+microscale+biocomponents.">Graphene-based single-bacterium resolution biodevice and DNA transistor: Interfacing graphene derivatives with nanoscale and microscale biocomponents.</a> Nano Letters. 8 (12), 4469-4476 (2008).</li><li>Ohno, Y., Maehashi, K., Yamashiro, Y., Matsumoto, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrolyte-gated+graphene+field-effect+transistors+for+detecting+pH+and+protein+adsorption.">Electrolyte-gated graphene field-effect transistors for detecting pH and protein adsorption.</a> Nano Letters. 9 (9), 3318-3322 (2009).</li><li>Huang, Y., Dong, X., Shi, Y., Li, C. M., Li, L. J., Chen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoelectronic+biosensors+based+on+CVD+grown+graphene.">Nanoelectronic biosensors based on CVD grown graphene.</a> Nanoscale. 2 (8), 1485-1488 (2010).</li><li>Jiang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+electrical+detection+of+nitric+oxide+in+biological+systems+with+sub-nanomolar+sensitivity.">Real-time electrical detection of nitric oxide in biological systems with sub-nanomolar sensitivity.</a> Nature Communications. 4 (1), 1-7 (2013).</li><li>Bai, Y., Xu, T., Zhang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphene-based+biosensors+for+detection+of+biomarkers.">Graphene-based biosensors for detection of biomarkers.</a> Micromachines. 11 (1), 60 (2020).</li><li>Madou, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fundamentals of Microfabrication The Science of Miniaturization. 2nd ed. , (2002).</li><li>Xia, Y., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soft+lithography.">Soft lithography.</a> Annual Review of Material Sciences. 28 (1), 153-184 (2003).</li><li>Wang, Y. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raman+studies+of+monolayer+graphene:+The+substrate+effect.">Raman studies of monolayer graphene: The substrate effect.</a> Journal of Physical Chemistry C. 112 (29), 10637-10640 (2008).</li><li>Betancur, V., Sun, J., Wu, N., Liu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+lateral+flow+device+for+flow+control+with+blood+separation+and+biosensing.">Integrated lateral flow device for flow control with blood separation and biosensing.</a> Micromachines. 8 (12), 367 (2017).</li><li>Butt, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Physics and Chemistry of Interfaces. 3rd ed. , (2003).</li><li>Sitko, R., Zawisza, B., Malicka, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphene+as+a+new+sorbent+in+analytical+chemistry.">Graphene as a new sorbent in analytical chemistry.</a> TrAC Trends in Analytical Chemistry. 51, 33-43 (2013).</li><li>Bai, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphene+for+energy+storage+and+conversion:+Synthesis+and+Interdisciplinary+applications.">Graphene for energy storage and conversion: Synthesis and Interdisciplinary applications.</a> Electrochemical Energy Reviews. 3 (2), 395-430 (2019).</li><li>Boretti, A., Al-Zubaidy, S., Vaclavikova, M., Al-Abri, M., Castelletto, S., Mikhalovsky, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Outlook+for+graphene-based+desalination+membranes.">Outlook for graphene-based desalination membranes.</a> npj Clean Water. 1 (1), 1-11 (2018).</li><li>Pumera, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graphene+in+biosensing.">Graphene in biosensing.</a> Materials Today. 14 (7-8), 308-315 (2011).</li><li>Sun, J., Liu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unique+constant+phase+element+behavior+of+the+electrolyte-graphene+interface.">Unique constant phase element behavior of the electrolyte-graphene interface.</a> Nanomaterials. 9 (7), 923 (2019).</li><li>Sun, J., Camilli, L., Caridad, J. M., Santos, J. E., Liu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+adsorption+of+ions+on+graphene+at+the+electrolyte-graphene+interface.">Spontaneous adsorption of ions on graphene at the electrolyte-graphene interface.</a> Applied Physics Letters. 117 (20), 203102 (2020).</li></ol>

तांबे की फिल्म पर खरीदे गए सीवीडी ग्राफीन को निम्नलिखित निर्माण चरणों के लिए सही आकार में छंटनी करने की आवश्यकता है। फिल्मों के काटने से झुर्रियां हो सकती हैं, जिसे रोकने की आवश्यकता है। निर्माण चरण म?...

Graphene और इसके डेरिवेटिव की जांच की गई है और इलेक्ट्रॉनिक्स1,2, संवेदन 3,4,5, ऊर्जा भंडारण 6,7, और photocatalysis 1,6,8 सहित कई अनुप्रयोगों के लिए इस्तेमाल किया गया है। संश्लेषण और उच्च गुणवत्ता, अच्छी एकरूपता, और कम दोष graphene के निर्माण उच्च प्रदर्शन और अत्यधिक संवेदनशील उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण हैं. 2009 में रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) के विकास के बाद से, इसने विशाल वादा दिखाया है और ग्राफीन परिवार के एक आवश्यक सदस्य के रूप में अपनी जगह निर्धारित की है 9,10,11,12,13। यह एक धातु सब्सट्रेट पर उगाया जाता है और बाद में व्यावहारिक उपयोगों के लिए, इन्सुलेट सब्सट्रेट्स14 पर स्थानांतरित किया जाता है। हाल ही में सीवीडी ग्राफीन को स्थानांतरित करने के लिए कई स्थानांतरण विधियों का उपयोग किया गया है। पॉली (मिथाइल मेथाक्रिलेट) (पीएमएमए) सहायता प्राप्त विधि विभिन्न तकनीकों के बीच सबसे अधिक उपयोग की जाती है। यह विधि विशेष रूप से औद्योगिक उपयोग के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है क्योंकि इसकी बड़े पैमाने पर क्षमता, कम लागत और स्थानांतरित ग्राफीन14,15 की उच्च गुणवत्ता है। इस विधि का महत्वपूर्ण पहलू सीवीडी ग्राफीन के अनुप्रयोगों के लिए पीएमएमए अवशेषों से छुटकारा पा रहा है क्योंकि अवशेष ग्राफीन14,15,16 के इलेक्ट्रॉनिक गुणों की गिरावट का कारण बन सकते हैं, बायोसेंसर की संवेदनशीलता और प्रदर्शन17,18 पर प्रभाव डालसकते हैं, और महत्वपूर्ण डिवाइस-टू-डिवाइस विविधताएं बना सकते हैं।
Nanomaterials-आधारित biosensors पिछले दशकों में काफी जांच की गई है, जिसमें सिलिकॉन नैनोवायर (SiNW), कार्बन नैनोट्यूब (CNT), और graphene20 शामिल हैं। इसकी एकल-परमाणु-परत संरचना और विशिष्ट गुणों के कारण, graphene बेहतर इलेक्ट्रॉनिक विशेषताओं, अच्छी biocompatibility, और सरल functionalization को प्रदर्शित करता है, जिससे यह बायोसेंसर14,21,22,23 के विकास के लिए एक आकर्षक सामग्री बन जाता है। क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर (एफईटी) विशेषताओं जैसे कि उच्च संवेदनशीलता, मानक विन्यास, और लागत-प्रभावी बड़े पैमाने पर उत्पादकता21,24 के कारण, एफईटी अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स-आधारित बायोसेंसिंग उपकरणों की तुलना में पोर्टेबल और पॉइंट-ऑफ-केयर कार्यान्वयन में अधिक पसंद किया जाता है। इलेक्ट्रोलाइट-गेटेड ग्राफीन फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (EGGFET) बायोसेंसर21,24 के बताए गए FETs के उदाहरण हैं। EGGFET विभिन्न लक्ष्यीकरण analytes जैसे न्यूक्लिक एसिड25, प्रोटीन24,26, मेटाबोलाइट्स 27, और अन्य जैविक रूप से प्रासंगिक analytes28 का पता लगा सकता है। यहां उल्लिखित तकनीक एक लेबल-मुक्त बायोसेंसिंग नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स डिवाइस में सीवीडी ग्राफीन के कार्यान्वयन को सुनिश्चित करती है जो अन्य बायोसेंसिंग उपकरणों पर उच्च संवेदनशीलता और सटीक समय का पता लगाने की पेशकश करतीहै।
इस काम में, एक EGGFET बायोसेंसर विकसित करने और बायोमार्कर का पता लगाने के लिए इसे कार्यात्मक बनाने के लिए एक समग्र प्रक्रिया, जिसमें सीवीडी ग्राफीन को एक इन्सुलेट सब्सट्रेट, रमन और स्थानांतरित ग्राफीन के एएफएम लक्षणों पर स्थानांतरित करना शामिल है, का प्रदर्शन किया जाता है। इसके अलावा, EGGFET के निर्माण और एक polydimethylsiloxane (PDMS) नमूना वितरण अच्छी तरह से, bioreceptor functionalization, और स्पाइक-और-वसूली प्रयोगों द्वारा सीरम से मानव इम्युनोग्लोबुलिन जी (IgG) का सफल पता लगाने के साथ एकीकरण भी यहाँ चर्चा कर रहे हैं।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1-pyreneutyric acid N- hydroxysuccinimide ester</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>457078-1G</td>
			<td>functionalization</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Asylum MFP-3D Atomic Force Microscope</td>
			<td>Oxford Instruments</td>
			<td></td>
			<td>graphene characterization</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AZ 300 MIF</td>
			<td>MicroChemicals</td>
			<td>AZ 300 MIF</td>
			<td>photoresist developer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AZ 300 MIF</td>
			<td>MicroChemicals</td>
			<td>AZ 300 MIF</td>
			<td>photoresist</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Serum Albumin</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>810014</td>
			<td>blocking</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Branson 1210 Sonicator</td>
			<td>SONITEK</td>
			<td></td>
			<td>sample cleaning</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper Etchant</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>667528-500ML</td>
			<td>removing copper film to release graphene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl Sulfoxide (DMSO)</td>
			<td>VWR</td>
			<td>97063-136</td>
			<td>functionalization</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Biopsy Punches, Integra Miltex</td>
			<td>VWR</td>
			<td>21909-144</td>
			<td>create well in PDMS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold etchant</td>
			<td>Gold Etch, TFA, Transene</td>
			<td>658148</td>
			<td>enchant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graphene</td>
			<td>Graphene supermarket</td>
			<td>2&#34; x 2&#34; sheet</td>
			<td>biosensing element of the device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IgG aptamer</td>
			<td>Base Pair Biotechnologies</td>
			<td>customized</td>
			<td>bioreceptor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Keithley 4200A-SCS Parameter Analyzer</td>
			<td>Tektronix</td>
			<td></td>
			<td>measurement and detection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>KMG CR-6</td>
			<td>KMG chemicals</td>
			<td>64216</td>
			<td>Chromium etchant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kurt J. Lesker E-beam Evaporator</td>
			<td>Kurt J. Lesker</td>
			<td></td>
			<td>metal deposition</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laurell Technologies 400 Spinners</td>
			<td>Laurell Technologies</td>
			<td>WS-400BZ-6NPP/LITE</td>
			<td>thin film coating</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>March PX-250 Plasma Asher</td>
			<td>March Instruments</td>
			<td></td>
			<td>sample cleaning</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nickel etchant</td>
			<td>Nickel Etchant, TFB, Transene</td>
			<td>600016000</td>
			<td>etchant</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OAI Flood Exposure</td>
			<td>OAI</td>
			<td></td>
			<td>photolithography</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline (PBS)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>806552-500ML</td>
			<td>buffer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PMMA 495K A4</td>
			<td>MicroChemicals</td>
			<td>PMMA 495K A4</td>
			<td>Photoresist for assisting graphene transferring</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polydimethylsiloxane (PDMS)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>Sylgard 184</td>
			<td>sample delivery well</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Renishaw InVia Raman Microscope</td>
			<td>Renishaw</td>
			<td></td>
			<td>graphene characterization</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Hydroxide (NaOH)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>221465-25G</td>
			<td>functionalization</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Suss Microtech MA6 Mask Aligner</td>
			<td>Suss MicroTec</td>
			<td></td>
			<td>photolithography</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermo Scientific Cimarec Hotplate</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>SP131635</td>
			<td>sample and device Baking</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

development and functionalization of electrolyte-gated graphene field-effect transistor for biomarker detection

वर्तमान अध्ययन में, graphene और इसके डेरिवेटिव की जांच की गई है और इलेक्ट्रॉनिक्स, संवेदन, ऊर्जा भंडारण और photocatalysis सहित कई अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है। संश्लेषण और उच्च गुणवत्ता, अच्छी एकरूपता, और कम दोष graphene के निर्माण उच्च प्रदर्शन और अत्यधिक संवेदनशील उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण हैं. कई संश्लेषण विधियों में, रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी), जिसे ग्राफीन के निर्माण के लिए एक प्रमुख दृष्टिकोण माना जाता है, ग्राफीन परतों की संख्या को नियंत्रित कर सकता है और उच्च गुणवत्ता वाले ग्राफीन की उपज कर सकता है। सीवीडी graphene को धातु substrates से स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है जिस पर इसे व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए इन्सुलेट सब्सट्रेट पर उगाया जाता है। हालांकि, अलगाव और नए substrates पर graphene के स्थानांतरण हानिकारक या graphene संरचनाओं और गुणों को प्रभावित किए बिना एक समान परत के लिए चुनौतीपूर्ण हैं। इसके अतिरिक्त, इलेक्ट्रोलाइट-गेटेड ग्राफीन फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (EGGFET) को इसकी उच्च संवेदनशीलता और मानक डिवाइस कॉन्फ़िगरेशन के कारण विभिन्न बायोमोलेक्यूलर डिटेक्शन में इसके व्यापक अनुप्रयोगों के लिए प्रदर्शित किया गया है। इस लेख में, पॉली (मिथाइल मेथाक्रिलेट) (पीएमएमए) - सहायता प्राप्त ग्राफीन स्थानांतरण दृष्टिकोण, ग्राफीन क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर (जीएफईटी) के निर्माण, और बायोमार्कर इम्युनोग्लोबुलिन जी (आईजीजी) का पता लगाने का प्रदर्शन किया जाता है। रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी और परमाणु बल माइक्रोस्कोपी को स्थानांतरित ग्राफीन को चिह्नित करने के लिए लागू किया गया था। इस विधि को इलेक्ट्रॉनिक्स या बायोसेंसिंग अनुप्रयोगों के लिए एक इन्सुलेट सब्सट्रेट पर अंतर्निहित ग्राफीन जाली को संरक्षित करते हुए स्वच्छ और अवशेष-मुक्त ग्राफीन को स्थानांतरित करने के लिए एक व्यावहारिक दृष्टिकोण दिखाया गया है।

प्रतिनिधि परिणाम क्रमशः रमन और एएफएम की विशेषता वाले स्थानांतरित सीवीडी ग्राफीन को दिखाते हैं। जी चोटी और रमन छवि के 2 डी चोटियों अस्तित्व और स्थानांतरित monolayer graphene32 (चित्रा 1) की गुणवत...

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Development and Functionalization of Electrolyte-Gated Graphene Field-Effect Transistor for Biomarker Detection

वर्तमान प्रोटोकॉल इलेक्ट्रोलाइट-गेटेड ग्राफीन फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर (EGGFET) बायोसेंसर के विकास और बायोमार्कर इम्युनोग्लोबुलिन जी (आईजीजी) का पता लगाने में इसके आवेदन को दर्शाता है।

बायोमार्कर का पता लगाने के लिए इलेक्ट्रोलाइट-गेटेड ग्राफीन फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर का विकास और कार्यात्मकता

In the current study, graphene and its derivatives have been investigated and used for many applications, including electronics, sensing, energy storage, ...

विधि प्रभावी ढंग से अंतर्निहित graphene जाली को संरक्षित करते हुए PMMA अवशेषों को हटा देता है। कार्यात्मक डिवाइस रक्त सीरम में आईजीजी एंटीबॉडी का पता लगाने में लगातार परिणाम दिखाता है। इसके अलावा, प्रोटोकॉल एक रियलटाइम, लेबल-मुक्त बायोसेंसिंग डिवाइस में सीवीडी ग्राफीन के कार्यान्वयन को सुनिश्चित करता है।कदम बहुत सरल हैं और न्यूनतम प्रशिक्षण के साथ किया जा सकता है। डिवाइस उच्च चयनात्मकता, उच्च संवेदनशीलता, और अन्य biosensing उपकरणों पर realtime का पता लगाने प्रदान करता है एक scalpel का उपयोग कर आधे में एक तांबे के सब्सट्रेट पर graphene शीट काटने से शुरू करते हैं. एक स्पिनर गैस्केट पर graphene वर्ग के चार कोनों को ठीक करने के लिए गर्मी प्रतिरोधी टेप लागू होते हैं।स्पिन पीएमएमए 495K A4 के 100 से 200 नैनोमीटर की एक पतली परत के साथ graphene की वर्ग शीट कोट, 10 सेकंड के लिए प्रति मिनट 500 घूर्णन पर कताई, और फिर 50 सेकंड के लिए प्रति मिनट 2, 000 rotations. फिर, नमूने को पांच मिनट के लिए 150 डिग्री सेल्सियस पर बेक करें। पांच मिनट के लिए 15 मानक घन सेंटीमीटर प्रति मिनट की दर प्रवाह का उपयोग करके 30 वाट पर ऑक्सीजन प्लाज्मा के साथ graphene के पीछे निकालें।प्लाज्मा-उपचारित ग्राफीन वर्ग को डिवाइस निर्माण के लिए एक-सेंटीमीटर चौड़ाई और दो-सेंटीमीटर ऊंचाई के आयाम में काटें। पूर्व-साफ सिलिका सब्सट्रेट को लगभग चार सेंटीमीटर चौड़ाई और दो सेंटीमीटर ऊंचाई के साथ छोटे टुकड़ों में काटें। कमजोर पड़ने के बिना graphene etchant फेरिक क्लोराइड का उपयोग कर बंद तांबे को खोदना.तांबे की तरफ नीचे और पीएमएमए पक्ष के साथ नमूना फ्लोट तरल etchant पर ऊपर. तांबे की नक़्क़ाशी के बाद, प्लाज्मा-उपचारित सब्सट्रेट का उपयोग करके ग्राफीन फिल्म को धीरे-धीरे उठाएं। हवा दो घंटे के लिए स्थानांतरित graphene फिल्म सूखी, तो एक गर्म प्लेट पर सेंकना.पीएमएमए को हटाने के लिए, 70 डिग्री सेल्सियस पर एसीटोन वाष्प के साथ नमूने को गर्म करके शुरू करें, पीएमएमए पक्ष के साथ नीचे का सामना करने वाले चार मिनट के लिए एसीटोन वाष्प से लगभग दो सेंटीमीटर ऊपर नमूना रखकर। फिर, नमूना पांच मिनट के लिए एसीटोन में विसर्जित करें। विआयनीकृत पानी के साथ नमूने को सावधानी से धोएं।अंत में, धीरे से नाइट्रोजन के साथ नमूने सूखी उड़ा. एसीटोन, आइसोप्रोपाइल अल्कोहल और विआयनीकृत पानी का उपयोग करके स्थानांतरित ग्राफीन के साथ सब्सट्रेट को धोएं। फिर, 30 मिनट के लिए 75 डिग्री सेल्सियस पर एक गर्म प्लेट पर सब्सट्रेट को बेक करें।एक इलेक्ट्रॉन बीम बाष्पीकरणकर्ता का उपयोग करते हुए, ग्राफीन नमूने पर क्रमशः 5 और 45 नैनोमीटर मोटाई के निकल और सोने को जमा करें। इलेक्ट्रोड के पैटर्निंग के लिए मास्क ए का उपयोग करके पहली फोटोलिथोग्राफी प्रक्रिया लागू करें। स्पिन AZ 5214E सकारात्मक photoresist नमूने पर 2, 000 घूर्णन प्रति मिनट पर 45 सेकंड के लिए और एक मिनट के लिए 120 डिग्री सेल्सियस पर नमूने का इलाज.पराबैंगनी बाढ़ जोखिम प्रणाली में नमूने जगह और यह प्रति वर्ग सेंटीमीटर 200 millijoules के तहत लगभग 10 सेकंड के लिए बेनकाब. लगभग दो मिनट के लिए एक photoresist डेवलपर AZ 300 MIF के साथ नमूना विकसित करें और फिर विआयनीकृत पानी के साथ कुल्ला। 10 सेकंड के लिए सोने की परत को खोदने के लिए एक सोने के etchant में नमूने विसर्जित, विआयनीकृत पानी के साथ कुल्ला, और 10 मिनट के लिए एसीटोन में विसर्जित करके शेष photoresist परत को हटाने।एसीटोन, आइसोप्रोपाइल अल्कोहल और विआयनीकृत पानी का उपयोग करके, नमूने को धोएं, इसके बाद 30 मिनट के लिए 75 डिग्री सेल्सियस पर एक गर्म प्लेट पर बेकिंग करें। फिर, graphene चैनलों पैटर्न करने के लिए मुखौटा बी का उपयोग कर दूसरी photolithography प्रक्रिया लागू होते हैं। 10 सेकंड के लिए निकल परत को खोदने के लिए 60 डिग्री सेल्सियस पर निकेल etchant में नमूने को विसर्जित करें।विआयनीकृत पानी के साथ कुल्ला और नाइट्रोजन का उपयोग कर सूखी उड़ा. प्लाज्मा एशर में नमूना जगह और ऑक्सीजन प्लाज्मा का उपयोग कर उजागर graphene को हटाने. बाद में, 10 मिनट के लिए एसीटोन में विसर्जित करके फोटोरेसिस्ट परत को हटा दें।एसीटोन, आईपीए और विआयनीकृत पानी का उपयोग करके नमूने को धोएं और 30 मिनट के लिए 75 डिग्री सेल्सियस पर एक गर्म प्लेट पर बेक करें। सब्सट्रेट पर अंतर्निहित graphene की रक्षा करने के लिए passivation photoresist परत पैटर्न करने के लिए मुखौटा सी का उपयोग कर तीसरी photolithography प्रक्रिया लागू होते हैं। पहले उल्लिखित एक ही प्रक्रिया पैरामीटर का उपयोग करें, जिसमें सकारात्मक फोटोरेसिस्ट के साथ कताई, नमूने का इलाज करना और फोटोरेसिस्ट डेवलपर के साथ विकसित करना शामिल है।बाद में, शेष निकल परत को हटाने के लिए 10 सेकंड के लिए 60 डिग्री सेल्सियस पर निकल etchant में नमूने को विसर्जित करें, और फिर विआयनीकृत पानी के साथ कुल्ला करें और नाइट्रोजन का उपयोग करके सूखा उड़ाएं। अंत में, नमूने को 30 मिनट के लिए 120 डिग्री सेल्सियस पर एक गर्म प्लेट पर बेक करें। प्रतिनिधि परिणाम रमन और परमाणु बल माइक्रोस्कोपी की विशेषता वाले स्थानांतरित सीवीडी ग्राफीन दिखाते हैं।जी चोटी और रमन छवि के दो आयामी चोटियों अस्तित्व और स्थानांतरित monolayer graphene की गुणवत्ता के बारे में व्यापक जानकारी देते हैं। आंकड़ा ईईजी एफईटी बायोसेंसर को चांदी क्लोराइड संदर्भ इलेक्ट्रोड में एक मानक चांदी के साथ एकीकृत और नमूना युक्त करने के लिए अच्छी तरह से एक पॉलीडिमिथाइल सिलोक्सेन से पता चलता है। इसके अलावा, graphene चैनल का बढ़ा हुआ दृश्य जमीन, नाली, और स्रोत के लिए गेट इलेक्ट्रोड के लिए स्रोत इलेक्ट्रोड के लिए कनेक्शन को दर्शाता है।PBASE, graphene के लिए एक व्यापक रूप से इस्तेमाल functionalization अभिकर्मक, graphene के विद्युत गुणों को नुकसान पहुंचाए बिना एक pi-pi बातचीत के माध्यम से graphene सतह पर अवशोषित किया जा सकता है। एक 5-प्राइम एमिनो-संशोधित IgG एपीटाइमर को PBASE में प्रतिक्रियाशील और hydroxy-6 cinnamide एस्टर के बीच एमाइड बॉन्ड लिंकेज द्वारा PBASE के साथ संयुग्मित किया जाता है, और IgG एपिटाइमर के 5-प्राइम छोर पर अमाइन समूह। गोजातीय सीरम एल्ब्यूमिन इनक्यूबेशन का उपयोग एकल-शक्ति पीबीएस के साथ डिवाइस को धोने के बाद शेष असंयुग्मित साइटों को अवरुद्ध करने के लिए किया गया था यह आंकड़ा विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट स्थितियों के तहत आईजीजी का पता लगाता है।Graphene की गुणवत्ता इस डिवाइस के सबसे अच्छे प्रदर्शन के लिए कुंजी है। इसलिए प्लाज्मा नक़्क़ाशी के दौरान, यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि प्लाज्मा ग्राफीन के उपयोगी क्षेत्रों को नुकसान नहीं पहुंचाता है। इसके अलावा, पीएमएमए अवशेषों को एक स्वच्छ ग्राफीन सतह प्राप्त करने के लिए पूरी तरह से साफ करने की आवश्यकता होती है।कार्यात्मक डिवाइस मानव आईजीजी एंटीबॉडी का पता लगाने में लगातार परिणाम दिखाता है, इसलिए प्रक्रिया का उपयोग इंटरफ़ेस इंटरैक्शन और बायोसेंसिंग का अध्ययन करने के लिए अन्य नैनोमैटेरियल्स के साथ उपकरणों के निर्माण के लिए संदर्भ के रूप में किया जा सकता है।

Research

JoVE Journal

Engineering

Synthesis and Functionalization of Nitrogen-doped Carbon Nanotube Cups with Gold Nanoparticles as Cork Stoppers

कॉर्क डाट के रूप में सोने के नैनोकणों के साथ नाइट्रोजन डाल दिया गया कार्बन नैनोट्यूब कप के संश्लेषण और functionalization

Nitrogen-doped carbon  nanotubes consist of many cup-shaped graphitic compartments termed as  nitrogen-doped carbon nanotube cups (NCNCs).  These ...

Development of a 3D Graphene Electrode Dielectrophoretic Device

एक 3 डी ग्राफीन इलेक्ट्रोड Dielectrophoretic डिवाइस के विकास

The design and fabrication of a novel 3D electrode microdevice using 50 &#181;m thick graphene paper and 100 &#181;m double sided tape is described. The ...

Fabrication of Gate-tunable Graphene Devices for Scanning Tunneling Microscopy Studies with Coulomb Impurities

कूलम्ब अशुद्धियों के साथ स्कैनिंग टनलिंग सूक्ष्मदर्शी अध्ययन के लिए गेट-ट्यून करने योग्य ग्राफीन उपकरणों का निर्माण

Owing to its relativistic low-energy charge carriers, the interaction between graphene and various impurities leads to a wealth of new physics and degrees ...

Visible-light Induced Reduction of Graphene Oxide Using Plasmonic Nanoparticle

Plasmonic Nanoparticle का उपयोग ग्राफीन ऑक्साइड का दृश्य प्रकाश प्रेरित कमी

Present work demonstrates the simple, chemical free, fast, and energy efficient method to produce reduced graphene oxide (r-GO) solution at RT using ...

Synthesis and Functionalization of 3D Nano-graphene Materials: Graphene Aerogels and Graphene Macro Assemblies

संश्लेषण और 3 डी नैनो के graphene सामग्री की functionalization: ग्राफीन Aerogels और ग्राफीन मैक्रो विधानसभाओं

Efforts to assemble graphene into three-dimensional monolithic structures have been hampered by the high cost and poor processability of graphene. ...

Effect of Bending on the Electrical Characteristics of Flexible Organic Single Crystal-based Field-effect Transistors

जैविक लचीला सिंगल क्रिस्टल आधारित क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर के विद्युत विशेषताओं पर झुकने का प्रभाव

The charge transport in an organic semiconductor depends highly on the molecular packing in the crystal, which influences the electronic coupling ...

Atmospheric Pressure Fabrication of Large-Sized Single-Layer Rectangular SnSe Flakes

वायुमंडलीय दबाव निर्माण के बड़े आकार का एकल परत आयताकार SnSe गुच्छे

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for ...

Guidelines and Experience Using Imaging Biomarker Explorer (IBEX) for Radiomics

Guidelines and Experience Using Imaging Biomarker Explorer IBEX for Radiomics

दिशानिर्देश और Radiomics के लिए इमेजिंग मार्कर एक्सप्लोरर (औबेक्स) का उपयोग कर अनुभव

Imaging Biomarker Explorer (IBEX) is an open-source tool for medical imaging radiomics work. The purpose of this paper is to describe how to use IBEX's ...

Fabrication of Three-Dimensional Graphene-Based Polyhedrons via Origami-Like Self-Folding

Fabrication of Three-Dimensional Graphene-Based Polyhedrons via Origami-Like Self-Folding

तीन आयामी ग्राफीन के निर्माण-Origami के माध्यम से स्वयं की तरह Polyhedrons आधारित-तह

The assembly of two-dimensional (2D) graphene into three-dimensional (3D) polyhedral structures while preserving the graphene's excellent inherent ...

Preparation of Graphene Liquid Cells for the Observation of Lithium-ion Battery Material

लिथियम आयन बैटरी सामग्री के अवलोकन के लिए ग्राफीन तरल कोशिकाओं की तैयारी

In this work, we introduce the preparation of graphene liquid cells (GLCs), encapsulating both electrode materials and organic liquid electrolytes between ...