有机薄膜器件在生物传感及药物释放中的应用

讲座内容：有机薄膜晶体管可成功应用于多种生物传感器，并表现出较多的优势与很好的应用前景。该类型器件制备简单，成本低廉，柔韧性好，有很高的灵敏度与低的工作电压，同时可以小型化。用于生物传感器的有机薄膜晶体管通常没有栅极电介质层，栅极电压直接加在沟道/电解质和栅极/电解质两个界面处，从而导致晶体管的工作电压非常低（约1V）；另一方面，与传统晶体管相比，该器件结构简单，可使用溶液法制备在各种衬底上，因此成本较低。该类型器件的检测原理主要基于界面处的电化学反应或生物分子与有机半导体层的相互作用，由于晶体管的固有放大功能，该器件通常具有很高的灵敏度。本报告中我将主要介绍我们小组近几年开发的几种基于有机晶体管的生物传感器。在器件制备中，通过合理的器件设计，纳米材料（例如石墨烯，金属纳米颗粒）改性以及对栅极或沟道的生物材料（如酶，抗体，DNA）修饰，可大大提高器件的性能，与传统电化学方法相比，该传感器显示出高的灵敏度和选择性，其检测限通常要低2至3个量级。同时我们利用有机半导体器件实现了可遥控的药物释放，成功抑制了癌细胞的生长，将来可结合传感器用于可植入医疗器件。