![pageSearch](/themes/hestia/images/page-search.webp)
10 лучших аксессуаров Fitbit на 2023 год
Aug 11, 202311 невероятных программ для измерения времени на 2023 год
Aug 29, 202311 невероятных программ для измерения времени на 2023 год
May 13, 202411 превосходных ноутбуков Lenovo IdeaPad 330S с диагональю 15,6 дюйма в 2023 году
Jul 31, 202313 потрясающих процессорных паст на 2023 год
Jan 17, 2024Органические электрохимические транзисторы, напечатанные из разлагаемых материалов в качестве одноразовых биохимических датчиков.
![Jun 23, 2024](/themes/hestia/images/news-details-icon1.webp)
Том 13 научных отчетов, номер статьи: 11467 (2023) Цитировать эту статью
2270 Доступов
2 Альтметрика
Подробности о метриках
Переходная электроника обещает сократить электронные отходы, особенно в приложениях, требующих лишь ограниченный срок службы. Хотя были предложены различные разлагаемые электронные и физические сенсорные устройства, растет интерес к разработке разлагаемых биохимических сенсоров. В этой работе мы представляем разработку органического электрохимического транзистора (ОЕКТ) с разлагаемыми электродами, напечатанными на эко- и биорезорбируемой подложке. Влияние конструкции и материалов для контактов, канала и затвора преобразователя, а именно поли(3,4-этилендиокситиофен):полистиролсульфонат (PEDOT:PSS) и углерода, систематически оценивается при разработке переходных процессов на основе OECT. биосенсоры. Чувствительные возможности электрохимических транзисторов продемонстрированы на ионных растворах, а также на ферментативном обнаружении глюкозы. Одноразовые OECT демонстрируют эффективность, сравнимую со своими неразлагаемыми аналогами. Их интеграция с высокопроводящими, разлагаемыми и пригодными для печати цинковыми дорожками изучается для реализации межсоединений. Эти экологически чистые OECT могут найти применение в качестве одноразовых и устойчивых биохимических датчиков и представляют собой шаг к биорезорбируемым биосенсорам.
В последние годы интерес к бесшовным, недорогим и надежным биосенсорам неуклонно растет, ориентируясь на приложения для тестирования в местах оказания медицинской помощи1,2, непрерывного мониторинга с помощью носимых устройств3,4 или имплантированных биосенсоров5. В этом контексте органические электрохимические транзисторы (ОЕКТ) стали многообещающей альтернативой датчикам на основе потенциометрических, амперометрических или ионно-чувствительных полевых транзисторов (ISFET)6. Недавний интерес к OECT был мотивирован их совместимостью с механически совместимыми подложками7, высокой крутизной проводимости8, работой без эталона9 и упрощенной микрофлюидной интеграцией10. Точный мониторинг различных аналитов был продемонстрирован с использованием высоких свойств усиления сигнала OECT. Примеры включают определение pH11, электролитов, таких как натрий и калий12, метаболитов, включая глюкозу и лактат13, или нейротрансмиттеров, таких как дофамин или адреналин14,15. OECT состоят из трех терминалов (исток, сток и затвор). Контакты истока и стока обычно изготавливаются из таких металлов, как золото или серебро, а канал состоит из слоя проводящего полимера, соединяющего исток и сток. Канал чаще всего основан на поли(3,4-этилендиокситиофен):полистиролсульфонате (PEDOT:PSS)16, хотя были исследованы и другие материалы, такие как полипиррол8. Для изготовления электрода затвора использовались различные материалы, хотя наиболее распространенными вариантами изготовления затвора являются серебро/хлорид серебра или платина8. Затвор и канал находятся в контакте с электролитом (в форме жидкости или геля), и катионы из электролита диффундируют в канал, если приложен положительный потенциал затвора, и удаляют легирование проводящего полимера путем компенсации анионов легирующей добавки PSS. Эта относительно простая архитектура совместима с планарными конструкциями и высокой плотностью интеграции в микрофлюидные системы или сложные органические электронные схемы17.
Преимущество заключается в том, что изготовление OECT, в частности проводящего канала, совместимо с методами изготовления на основе растворов и аддитивным производством, что обеспечивает экономичное производство и быстрое прототипирование на гибких подложках10. Это открывает новые возможности с точки зрения сочетания материалов, которые можно использовать при производстве OECT, в частности использования разлагаемых материалов. Под разлагаемой электроникой понимаются электронные системы и компоненты, которые могут разлагаться в интересующей среде спонтанно, в течение контролируемого периода времени и без выделения побочных продуктов, вредных для этой среды18. В связи с огромным количеством образующихся электронных отходов, а также растущим количеством подключенных устройств Интернета вещей (IoT)19 растет интерес к временным электронным системам со сроком службы от нескольких дней до нескольких месяцев. Хотя достигнуты успехи в производстве полностью разлагаемых функциональных устройств, т.е. антенн20, батарей21 и физических датчиков, а также датчиков окружающей среды22,23, исследования разлагаемых биосенсоров остаются относительно ограниченными24.