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Preparation of a Highly Conductive Seed Layer for Calcium Sensor Fabrication with Enhanced Sensing Performance
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2018-03-16 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssensors.7b00900 Rafiq Ahmad 1 , Nirmalya Tripathy 2 , Min-Sang Ahn 1 , Jin-Young Yoo 1 , Yoon-Bong Hahn 1
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2018-03-16 00:00:00 , DOI: 10.1021/acssensors.7b00900 Rafiq Ahmad 1 , Nirmalya Tripathy 2 , Min-Sang Ahn 1 , Jin-Young Yoo 1 , Yoon-Bong Hahn 1
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The seed layer plays a crucial role in achieving high electrical conductivity and ensuring higher performance of devices. In this study, we report fabrication of a solution-gated field-effect transistor (FET) sensor based on zinc oxide nanorods (ZnO NRs) modified iron oxide nanoparticles (α-Fe2O3 NPs) grown on a highly conductive sandwich-like seed layer (ZnO seed layer/Ag nanowires/ZnO seed layer). The sandwich-like seed layer and ZnO NRs modification with α-Fe2O3 NPs provide excellent conductivity and prevent possible ZnO NRs surface damage from low pH enzyme immobilization, respectively. The highly conductive solution-gated FET sensor employed the calmodulin (CaM) immobilization on the surface of α-Fe2O3–ZnO NRs for selective detection of calcium ions (Ca2+). The solution-gated FET sensor exhibited a substantial change in conductance upon introduction of different concentrations of Ca2+ and showed high sensitivity (416.8 μA cm–2 mM–1) and wide linear range (0.01–3.0 mM). In addition, the total Ca2+ concentration in water and serum samples was also measured. Compared to the analytically obtained data, our sensor was found to measure Ca2+ in the water and serum samples accurately, suggesting a potential alternative for Ca2+ determination in water and serum samples, specifically used for drinking/irrigation and clinical analysis.
中文翻译：
制备具有增强的传感性能的高导电性种子层，用于钙传感器的制造
种子层在实现高电导率和确保器件的更高性能方面起着至关重要的作用。在这项研究中，我们提出一个解决方案-门控场效应晶体管的制造（FET）传感器基于氧化锌纳米棒（氧化锌NRS）改性的氧化铁纳米颗粒（的α-Fe 2个ö 3 NPS）上生长的导电性高的夹层状种子层（ZnO种子层/ Ag纳米线/ ZnO种子层）。夹心状籽晶层和ZnO NRs的修改与的α-Fe 2 ö 3纳米颗粒分别提供优异的导电性，并防止低pH的酶固定化可能的ZnO NRs的表面损伤，。导电性高的溶液-门控FET传感器采用的表面上的钙调蛋白（CAM）固定化的α-Fe 2 ö用于选择性检测钙离子（Ca 2+）的3 –ZnO NRs 。固溶场效应管传感器在引入不同浓度的Ca 2+后显示出电导率的显着变化，并显示出高灵敏度（416.8μAcm –2 mM –1）和宽线性范围（0.01–3.0 mM）。另外，还测量了水和血清样品中的总Ca 2+浓度。与通过分析获得的数据相比，我们的传感器能够准确测量水和血清样品中的Ca 2+，为水和血清样品中Ca 2+的测定提供了一种潜在的替代方法，专门用于饮用/灌溉和临床分析。
更新日期：2018-03-16
中文翻译：
制备具有增强的传感性能的高导电性种子层，用于钙传感器的制造
种子层在实现高电导率和确保器件的更高性能方面起着至关重要的作用。在这项研究中，我们提出一个解决方案-门控场效应晶体管的制造（FET）传感器基于氧化锌纳米棒（氧化锌NRS）改性的氧化铁纳米颗粒（的α-Fe 2个ö 3 NPS）上生长的导电性高的夹层状种子层（ZnO种子层/ Ag纳米线/ ZnO种子层）。夹心状籽晶层和ZnO NRs的修改与的α-Fe 2 ö 3纳米颗粒分别提供优异的导电性，并防止低pH的酶固定化可能的ZnO NRs的表面损伤，。导电性高的溶液-门控FET传感器采用的表面上的钙调蛋白（CAM）固定化的α-Fe 2 ö用于选择性检测钙离子（Ca 2+）的3 –ZnO NRs 。固溶场效应管传感器在引入不同浓度的Ca 2+后显示出电导率的显着变化，并显示出高灵敏度（416.8μAcm –2 mM –1）和宽线性范围（0.01–3.0 mM）。另外，还测量了水和血清样品中的总Ca 2+浓度。与通过分析获得的数据相比，我们的传感器能够准确测量水和血清样品中的Ca 2+，为水和血清样品中Ca 2+的测定提供了一种潜在的替代方法，专门用于饮用/灌溉和临床分析。
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