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dc.contributor.author
Scotto, Juliana
dc.contributor.author
Cantillo, Agustin
dc.contributor.author
Piccinini, Esteban
dc.contributor.author
Fenoy, Gonzalo Eduardo
dc.contributor.author
Allegretto, Juan Alejandro
dc.contributor.author
Piccinini, José M.
dc.contributor.author
Marmisollé, Waldemar Alejandro
dc.contributor.author
Azzaroni, Omar
dc.date.available
2023-07-13T13:12:11Z
dc.date.issued
2022-08
dc.identifier.citation
Scotto, Juliana; Cantillo, Agustin; Piccinini, Esteban; Fenoy, Gonzalo Eduardo; Allegretto, Juan Alejandro; et al.; Using Graphene Field-Effect Transistors for Real-Time Monitoring of Dynamic Processes at Sensing Interfaces. Benchmarking Performance against Surface Plasmon Resonance; American Chemical Society; ACS Applied Electronic Materials; 4; 8; 8-2022; 3988-3996
dc.identifier.issn
2637-6113
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/203684
dc.description.abstract
Graphene field-effect transistors (gFETs) are promising tools for the development of precise and affordable techniques for the study of molecular binding kinetics, crucial in applications such as biomolecule therapies, drug discovery, and medical diagnostics. Nevertheless, determining the reliability and modeling the gFET signal for the monitoring of molecular binding and adsorption are still needed. Here, we prove that the gFET technology allows monitoring in real time the adsorption of both positive and negative polyelectrolytes, used as model charged macromolecules, using a low-cost portable gFET setup (Zaphyrus-W10), whose graphene channel was produced by reduction of graphene oxide. The gFET response is compared and validated against the surface plasmon resonance (SPR) technique. Remarkably, the electronic response is directly correlated with the mass adsorption, and very similar kinetic profiles are obtained for both techniques. Moreover, the adsorption kinetics of a polyelectrolyte assembled in a layer-by-layer give evidence that, even at ionic strengths near to the physiological conditions, the electrostatic interactions can be sensed at large distances from the graphene surface (20-fold higher in comparison to the solution Debye length). Biasing the gFET with a Ag/AgCl coplanar gate electrode avoids capacitive current contributions from nonbinding phenomena and displays a transistor signal proportional to the adsorbed mass. Furthermore, a marked amplification of the electronic signal without alteration of the macromolecule adsorption kinetics by using a Ag/AgCl gate in comparison with a nongated device is evidenced. Thus, the suitability of the coplanar-gated gFET technology for the study of molecular binding kinetics is illustrated.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
American Chemical Society
dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
BINDING KINETICS
dc.subject
ELECTROLYTE-GATED FIELD-EFFECT TRANSISTOR (EG-FET)
dc.subject
GRAPHENE
dc.subject
LAYER-BY-LAYER (LBL)
dc.subject
MACROMOLECULES
dc.subject
POLYELECTROLYTE MULTILAYER (PEM)
dc.subject
SENSOR
dc.subject
SURFACE PLASMON RESONANCE (SPR)
dc.subject.classification
Físico-Química, Ciencia de los Polímeros, Electroquímica
dc.subject.classification
Ciencias Químicas
dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
dc.title
Using Graphene Field-Effect Transistors for Real-Time Monitoring of Dynamic Processes at Sensing Interfaces. Benchmarking Performance against Surface Plasmon Resonance
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2023-07-05T12:12:11Z
dc.journal.volume
4
dc.journal.number
8
dc.journal.pagination
3988-3996
dc.journal.pais
Estados Unidos
dc.journal.ciudad
Nueva York
dc.description.fil
Fil: Scotto, Juliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Cantillo, Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. GISENS BIOTECH; Argentina
dc.description.fil
Fil: Piccinini, Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Fenoy, Gonzalo Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Allegretto, Juan Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Piccinini, José M.. GISENS BIOTECH; Argentina
dc.description.fil
Fil: Marmisollé, Waldemar Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.fil
Fil: Azzaroni, Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.journal.title
ACS Applied Electronic Materials
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaelm.2c00624
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/https://doi.org/10.1021/acsaelm.2c00624
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