研究目的
开发一种高灵敏度、高选择性的石墨烯泡沫场效应晶体管（GF-FET）生物传感器，用于超灵敏无标记检测痕量三磷酸腺苷（ATP），以解决生物系统中皮摩尔级ATP检测的难题。
研究成果
GF-FET生物传感器展现出对ATP的超灵敏检测能力，检测限低至0.5 pM，具有宽线性范围、高选择性和可重复使用性。该传感器成功检测出人血清和细胞裂解液中的ATP，为生物传感应用及未来ATP相关生物过程研究提供了极具前景的平台。
研究不足
该研究可能在以下方面存在局限性：针对测试样本之外复杂生物基质的特异性、其他生物分子的潜在干扰，以及在活细胞环境中需要进一步验证。优化工作可着重提升在不同条件下的选择性和长期稳定性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用石墨烯泡沫作为导电沟道制备GF-FET生物传感器，通过ATP适配体功能化实现选择性识别。该设计利用石墨烯泡沫的独特性质增强灵敏度。
2：样本选择与数据来源：
ATP及其类似物（GTP、CTP、UTP）购自阿拉丁工业公司。使用人血清样本和HepG2细胞裂解液进行真实样本分析。
3：实验设备与材料清单：
包括ITO玻璃基底、镍泡沫、PBASE等化学试剂、ATP适配体，以及SEM（蔡司SUPRA-55）、TEM（日本电子JEM-2100）、拉曼光谱仪（堀场HR-800）和微流控组件。
4：5）、TEM（日本电子JEM-2100）、拉曼光谱仪（堀场HR-800）和微流控组件。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：包括镍模板上CVD法制备石墨烯泡沫、GF-FET器件制备、PBASE与适配体功能化、转移特性电学测量，以及缓冲液和生物样本中ATP的实时检测。
5：数据分析方法：
采用Langmuir公式计算动力学常数，线性回归分析灵敏度，统计方法（如标准差计算）进行误差分析。
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TEM
JEM-2100
JEOL
Obtaining transmission electron microscopy images of graphene foam
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PBASE
1-pyrenebutanoic acid succinimidyl ester
Sigma-Aldrich
Linker molecule for immobilizing aptamer on graphene surface
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SEM
SUPRA-55
ZEISS
Characterization of graphene foam morphology
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Raman spectrometer
HR-800
Horiba
Characterization of graphene structure using Raman spectroscopy
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Glass substrates with ITO
Hua Nan Xiang Cheng Ltd.
Substrate for GF-FET fabrication
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Nickel foam
120 PPI pore diameter
Long Sheng Bao electronic metal foam Ltd.
Template for growing 3D graphene
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ATP aptamer
5'-N2H-AAC CTG GGG GAG TAT TGC GGA GGA AGG T-3'
Sangon Biotech
Selective recognition of ATP in the biosensor
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Ag/AgCl wire
Reference electrode for gate voltage scanning
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