Dvouhradlový biosenzor glukózy na bázi funkcionalizovaného grafenu

Abstract

V tejto bakalárskej práci bola skúmaná funkcionalizácia grafénu s sukcinimidyl ester pyrenbutanovou kyselinou a enzýmom glukóza oxidáza pre detekciu glukózy biosenzorom. Funkcionalizovaný grafén bol implementovaný ako kanál v poľom riadenom tranzistore pre výrobu biodetekčného zariadenia. Proces funkcionalizácie potvrdila Ramanova spektroskopia a mikroskopia atomárných síl. Charakterizácia senzoru a jeho kvalít bola sledovaná pomocou transferových kriviek a časovej odozvy senzoru. Posun Diracovho bodu a jeho poloha boli analyzované v závislosti na rôznych koncentráciach glukózy s ohľadom na efektivitu funkcionalizácie. Výber hradlovej elektródy v grafénovom poľom riadenom tranzistore bol skúmaný vzhľadom na jeho možný dopad na výsledky merania.

This bachelor's thesis studies functionalization of graphene with linker molecule pyrenebutanoic acid succinimidyl ester and the enzyme glucose oxidase for glucose detection by a biosensor. The functionalized graphene implemented as the channel in field-effect transistor was used for the fabrication of the biosensing device. The functionalization process was confirmed by Raman spectroscopy and Atomic Force Microscopy. The characterization of the sensor and its qualities were monitored using transfer curves and time response. The shift in Dirac point and its position were inspected in relation to different concentrations of glucose and efficiency of the functionalization. The choice of the gate electrode of the graphene field-effect transistor was investigated with respect to its possible impact on the measurement results.