符汪洋
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清华大学《Small》:在绝缘体上直接生长石墨烯实现超灵敏生化传感平台
作者的研究首次证明,与高质量的转印CVD或剥落石墨烯相比,直接生长具有良好均匀性和高产率的PECVD石墨烯用于高精度生物传感器芯片是可行的。
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清华大学符汪洋团队《AM》:基于石墨烯的超高频介电生物传感器
近期,清华大学符汪洋副教授团队在这方面取得突破性进展。他们利用高频信号能够深入到溶液中较长距离进行检测的特性来克服德拜屏蔽,报道了一种工作在超高频(UHF,约2 GHz)下的反射式石墨烯生物传感器(Gr-FET)。该UHF Gr-FET能够不受德拜屏蔽影响,直接在高盐溶液中进行生物化学传感(见上图)。同时,通过结合电解质门控和UHF反射式测量,实现了对于目标生物分子/细胞的高灵敏介电检测,为开发在生理溶液环境下的生物检测方法提供了独特的解决方案。
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清华大学符汪洋&万春磊团队Adv. Funct. Mater.:氧化石墨烯/己胺超晶格场效应生化传感器
这种超晶格结构能够表现出明显的场效应,这可以归因于己胺支撑的GO片的宽间距。对该宏观超晶格的初步生化传感测量结果表明,在1×10-9 M的浓度下,DNA分子具有明显的电响应。此外,GO/己胺超晶格在机械应力下仍能保持稳定的场效应和传感性能,结合GO/己胺杂化超晶格材料的成本效益,可望在包括环境监测、食品安全、医疗诊断等生化检测中获得应用。
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Advanced Functional Materials:石墨烯超晶格生物化学传感器
该GO/己胺超晶格传感器在电解质门控下具有显著的“V”形双极性场效应转移特性,并对缓冲溶液的pH值和DNA分子表现出了优异的传感能力。相比之下,通过对该超晶格材料进行退火后制备的GO膜既没有表现出明显的场效应,对各种生物化学分析物也没有感应响应。这一结果清楚地表明了己胺分子在调控GO/己胺超晶格电学特性中所起到了至关重要的作用——通过拓宽GO的层间距有效避免了GO纳米片的聚集,促使生物化学分子在其中的传输从而被有效检出。同时,GO/己胺杂化超晶格在机械应力下能够保持稳定的电学和传感性能。
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Small:基于石墨烯电学特性的超灵敏场效应生物传感器
清华大学符汪洋课题组系统介绍了石墨烯生物化学传感器方面的最新研究成果,提出了提升传感性能的两大策略,即表面特异修饰和新型测量原理及方法。该综述详细介绍了器件原理、结构设计、表面功能化处理及新型测量手段,并例举了该传感器在各领域中的应用前景,最后对该领域的研究现状进行了评述和展望。