p53. بهينه‌سازي حسگرهاي الكتروشيميايي ارگانيك بر پايه‌ي پلي3 و4 اتيلن دي اكسي تيوفن-پلي استايرن سولفونات

Optimization of Organic Electrochemical Transistor based on PEDOT:PSS

اكثر عناصر زيستي داراي غلظت‌هاي پايين هستند، از اين رو براي تشخيص اين دسته ازآناليت‌ها نياز به حسگرهايي داريم كه علاوه بر حد تشخيص پايين و حساسيت بالا، سيگنال حاصل از حضور آناليت‌هاي زيستي را نيز با سرعت بالا انتقال دهند. از جمله قطعات مورد استفاده به‌عنوان حسگر زيستي كه در سال‌هاي اخير نيز مورد توجه قرار گرفته، ترانزيستورهاي الكتروشيميايي ارگانيك است. از آنجايي كه تغييرات كوچك اختلاف پتانسيل در حضور مولكول‌هاي زيستي منجر به تغييرات بزرگ در جريان كانال اين دسته از ترانزيستورها مي‌شود اين قطعات براي كار به‌عنوان حسگرهاي زيستي كانديداي مناسبي هستند. پليمر نيمه‌رساناي ارگانيك پلي3 و4 اتيلن دي اكسي تيوفن-پلي استايرن سولفونات به‌دليل باند ممنوعه پايين، زيست سازگاري، رسانندگي الكتريكي و يوني بالا به‌عنوان پوشش دهنده‌ي الكترودها براي افزايش خواص فيزيكي و شيميايي نسبت به حالت بدون پوشش آ‌ن‌ها در ترانزيستورهاي الكتروشيميايي ارگانيك مناسب است. ما در اين تحقيق از ترانزيستورهاي الكتروشيميايي ارگانيك به‌عنوان حسگر زيستي در راستاي شناسايي غلظت‌هاي مختلف دوپامين استفاده كرده و پارامترهايي از قبيل ضخامت پليمر، طول كانال، پيكربندي قطعات و نوع لايه‌نشاني پليمر چنان بهينه‌سازي شده‌است كه بهترين عملكرد حسگر زيستي در تشخيص غلظت‌هاي پايين دوپامين منتج شود.

Due to the low concentration of the biomolecules, a biosensor with a very low limit of detection (LOD) and high rate of signal transition is needed to detect such samples. The organic electrochemical transistors (OECTs) have recently attracted much attention for using as biosensors. In the presence of analytes in these devices, a small potential change is followed by a large variation of the channel current that makes them a good candidate for biosensing. At the same time, organic semiconductor poly(poly3,4ethylenedioxythiophene): poly(styrenesulfonate) (PEDOT: PSS), due to the low-energy band, biocompatibility, high ionic and electronic conductivities, are suitable for use as electrode coatings, to enhance the physico-chemical properties of the bare electrodes in OECT. In this work, we used OECT as biosensor for detection of different Dopamine concentration. To gain the best result, in the low concentration regime of Dopamine, parameters such as thickness of PEDOT:PSS, channel length, and configuration of the devices are optimized. For the same goal, a method of spin coating for PEDOT:PSS deposition was developed.