Tight-Anchoring of Gold Nanoparticles to Polymer-Wrapped Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes for Biosensor Applications
Notice bibliographique
Résumé
High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide Conjugated polymer-sorted semiconducting single-walled carbon nanotubes (sc-SWCNTs) are excellent materials for electronic biosensors due to their high electrical conductivity and sensitivity and can be integrated into electrolyte-gated field-effect transistor (EGFET) sensors. Operation of electronic biosensors in bodily fluids is challenging because of the short Debye length (λ D ) in high ionic strength media. The receptor attached to the sc-SWCNT is a crucial component of the biosensor, and sensor performance depends on efficient signal transduction between the receptor and the sc-SWCNT. In this work, we grew Au nanoparticles (NPs) on sc-SWCNTs wrapped with a copolymer of fluorene and 2,2’-bipyridine (BPy), poly(9,9-di- n -dodecylfluorenyl-2,7-diyl- alt -2,2′-bipyridine-5,5′) (PFBPy-5,5′). AuNPs were anchored to the BPy ligands in the polymer backbone, realizing an efficient electrical connection between the AuNPs and the sc-SWCNTs. Cortisol sensors were prepared by coupling a thiol-terminated cortisol aptamer to the AuNPs and integrating the Aptamer/AuNP/sc-SWCNT@PFBPy-5,5′ complex into an EGFET. The sensor exhibited a concentration-dependent increase in source-drain current upon increasing cortisol concentration from 1 to 1000 nM. A control sensor was prepared using sc-SWCNTs wrapped with a fluorene homopolymer, poly(9,9-dodecylfluorene) (PFDD), which does not have a ligand that AuNPs can anchor. The control Aptamer/AuNP/sc-SWCNT@PFDD sensor showed only a weak concentration-dependent response. A further control was prepared using sc-SWCNTs@PFDD with the aptamer covalently attached to the nanotube’s sidewall. The Covalent-Aptamer/sc-SWCNT@PFDD control sensor exhibited a concentration-dependent response, albeit to a lesser extent than the Aptamer/AuNP/sc-SWCNT@PFBPy-5,5′ system. The results indicate that tight-anchoring of AuNPs in the Aptamer/AuNP/sc-SWCNT@PFBPy-5,5′ system provides a crucial contribution to the proposed sensing mechanism: (1) upon cortisol recognition, the aptamer undergoes a structure-switch where the negatively charged backbone is brought within or near the Debye length at the AuNP surface, altering the interfacial capacitance and electrostatically gating the AuNP and (2) efficient signal transfer between the AuNPs and sc-SWCNTs@PFBPy-5,5′.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».