研究目的
研究几何变化(特别是通道尺寸)对基于OECT的细胞传感的影响,以提高对不同上皮细胞类型的灵敏度。
研究成果
基于有机电化学晶体管的生物传感器灵敏度受通道面积和细胞紧密度影响。大尺寸OECT对低频信号及紧密排列的细胞更敏感,而小尺寸OECT更适合高频信号和渗漏性细胞。最佳性能需要平衡通道与细胞的阻抗。本研究为针对特定生物检测设计OECT提供了指导依据。
研究不足
该研究仅限于特定细胞系(Caco-2和NPC43)及OECT尺寸;建立定量模型需要更多细胞系和尺寸数据。纳米级图案化可能提高灵敏度但未予探究。阻抗匹配要求可能限制该技术对特定细胞-OECT组合的适用性。
1:实验设计与方法选择:
制备了四种不同尺寸的有机电化学晶体管(OECTs),以研究其对上皮细胞(Caco-2和NPC43)的时间与频率响应。方法包括谐波输入、阶跃输入和阻抗测量,用于表征跨导、上升时间和阻抗幅值。
2:样本选择与数据来源:
将人结直肠腺癌细胞(Caco-2)和鼻咽癌细胞(NPC43)培养在OECTs和Transwell滤膜上。根据细胞的紧密性选择样本,其中Caco-2更紧密,NPC43更疏松。
3:实验设备与材料清单:
设备包括硼硅酸盐玻璃基板、钛和金电极、SU-8钝化层、PEDOT:PSS导电通道、Ag/AgCl栅极电极、示波器、电流跟随电路、Millicell ERS-2伏特欧姆计。材料包括细胞培养基(DMEM、RPMI 1640)、胎牛血清(FBS)、青霉素-链霉素(P/S)、纤连蛋白、明胶、乙醇、DPBS缓冲液。
4:0)、胎牛血清(FBS)、青霉素-链霉素(P/S)、纤连蛋白、明胶、乙醇、DPBS缓冲液。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过光刻和剥离工艺制备OECTs。灭菌和蛋白包被后,在OECTs上培养细胞。采用不同频率的正弦波和方波输入进行电学测量,并通过拟合方程和阻抗计算分析数据。
5:数据分析方法:
将数据拟合至指数和正弦方程以提取时间常数和跨导。阻抗通过栅极电流与电压差计算得出。统计分析包括对不同OECT尺寸和细胞类型响应的归一化及比较。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
PEDOT:PSS
Clevios PH 500
Heraeus
Used as the conducting polymer for the transistor channel.
-
borosilicate glass substrate
Schott
Used as a substrate for fabricating OECT devices.
-
positive photoresist
SPR660
Microchem
Used in the lift-off process for patterning electrodes.
-
SU-8
Microchem
Used as a passivation layer and substratum for cell contact.
-
ethylene glycol
Sigma Aldrich
Component in the polymeric solution for channel fabrication.
-
3-glycidoxypropyltrimethoxysilane
Sigma Aldrich
Component in the polymeric solution for channel fabrication.
-
Ag/AgCl wire
Used as the gate electrode for electrical measurements.
-
oscilloscope
Used to capture and analyze electrical signals.
-
current-follower circuit
Tailor-designed circuit to convert current to voltage signals.
-
Millicell ERS-2 Voltohmmeter
ERS-2
Millipore
Used to measure TEER values of cell monolayers.
-
transwell porous filter
Corning
Used for culturing cells and TEER measurement.
-
登录查看剩余9件设备及参数对照表
查看全部