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- Title
Flexibler organischer elektrochemischer Transistor als Biosensor für Organ-on-a-Chip.
- Authors
Bakhchova, Liubov; Steinmann, Ulrike
- Abstract
Die Implementierung von Biosensoren in mikrofluidische Strukturen für Organ-on-a-Chip-Anwendungen ist eine vielversprechende Forschungsrichtung. Es kann Messungen der biologischen Reaktion in unmittelbarer Nähe von kultivierten In-vitro-Zellen ermöglichen. Ein zu messender Schlüsselparameter ist die Ionenkonzentration. Daher stellen wir in dieser Arbeit das Design, die Herstellung und die erste Testung eines Biosensors auf Basis eines organischen elektrochemischen Transistors (OECT) vor, der in einen Mikrofluidikkanal implementiert ist. Zur Herstellung der Elektroden und der aktiven Schicht für OECT wurden nur organische Polymere verwendet. In ersten Messungen konnte eine sehr gute Korrelation zwischen dem gemessenen und berechneten UI-Diagramm des Transistors gezeigt werden. Es wurden Messungenauigkeiten im Zusammenhang mit der Streuung von Materialeigenschaften und Fertigungstoleranzen analysiert und die Ungenauigkeit der Drainstrommessung ermittelt. Implementation of biosensors into microfluidic structures for organ-on-a-chip applications is an emerging promising research direction. It may enable measurements of the biological response in the direct vicinity of cultured in-vitro cells. One key parameter to be measured is ionic concentration. Therefore, in this work we present design, manufacturing and initial testing of an organic electrochemical transistor (OECT) based biosensor implemented into a microfluidic channel. Only organic polymers were utilized for realizing the electrodes and the active layer for OECT. There is an excellent correlation between measured and calculated VI characteristics of the transistor. We analyze measurement inaccuracies, related to spread of material properties and manufacturing tolerances. We derive analytic expressions for drain current measurement inaccuracy.
- Subjects
MECHANICAL properties of condensed matter; POLYMERS; BIOSENSORS; ELECTRODES
- Publication
Technisches Messen, 2020, Vol 87, ps114
- ISSN
0171-8096
- Publication type
Article
- DOI
10.1515/teme-2020-0038