为何大捕获生物电子界面可在数分钟内检测到单个扩散分子
化学物理
2022-02-03 v1 材料科学
摘要
在飞摩尔溶液中，纳米级界面上的单分子检测可能耗时数周，因为待检测扩散分子与换能纳米器件之间的相遇概率小到可忽略。另一方面，若干实验证明，基于场效应晶体管（FET）的宏观无标记传感器，采用微米或毫米级检测界面，能够在数分钟内于大体积中检测单分子。本工作阐明了为何在 100 ul 体积中扩散的少数分子中至少有一个以极高概率命中大型捕获与检测电子界面。为此，本文提供了以电解质栅极 FET 测得的传感数据，其栅极经 10^12 捕获型抗免疫球蛋白 G 功能化，并辅以基于布朗扩散的建模。该 EG-FET 可检测浓度低至数十 zM 的溶液，体积范围 25 ul 至 1 ml，功能化栅极孵育时间 30 s 至 20 min。
引用
@article{arxiv.2202.00949,
title = {Why a diffusing single-molecule can be detected in few minutes by a large capturing bioelectronic interface},
author = {Eleonora Macchia and Liberato De Caro and Fabrizio Torricelli and Cinzia Di Franco and Giuseppe Felice Mangiatordi and Gaetano Scamarcio and Luisa Torsi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.00949},
year = {2022}
}
备注
30 Pages, 7 figure, submitted