Nanoelectronic Biomolecular Sensors Based on Graphene Field-Effect Transistors for Protein Biomarker Detection
Notice bibliographique
Résumé
Field-effect transistor devices based on functionalized graphene (G-FETs) are a promising technology for biomolecular sensing applications due to the several advantages they present, including the label-free detection of biomolecules with direct electrical read-out, real-time detection and multiplexing capability. The development of highly selective and sensitive sensors for protein biomarkers is especially desirable to open novel technological avenues for the early detection and monitoring of biomarkers associated with cancer diseases. In this presentation, I’ll describe our recent progress on the design and development of a label-free immunosensor based on antibody-modified graphene field-effect transistors for protein biomarker detection. Specifically, monoclonal antibodies were selected to target a protein biomarker specific to MLL translocated acute myeloid leukemia and we tested approaches for their immobilization on graphene. We found that the antibodies can spontaneously adhere to the graphene surface but this adhesion is partially reversible under solution flow. In order to stabilize the immobilization of antibodies, we developed a protocol based on electrochemically-driven chemistry to form stable covalent anchor groups at the graphene surface which can then capture antibodies. We optimized the rate of formation of anchor groups at the surface in order to maximize the density of anchor groups while maintaining high electrical currents in the graphene. We were then able to record a specific electrical signature showing irreversible immobilization of antibodies on the graphene surface, thus allowing further optimization of target detection. Employing a combination of microfluidics and real-time electrical measurements, we then investigated the response of the sensors to non-specific interactions with graphene as well as their response to specific antibody-antigen interactions in phosphate buffer solution. Finally, the sensors response to different concentrations of target protein was characterized to assess their performance parameters.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».