Detekce látek na bázi DNA/RNA pomocí grafenového biosenzoru

Abstract

V této práci je představen Grafenový polem řízený tranzistor, jako neselektivní biosenzor pro detekci bází DNA. Deionizovaná voda se ukázala být nejefektivnější z navržených metod čištění senzoru při zaschnutí těchto látek. Metody čištění byly ověřovány pomocí Rmamanovské spektroskopie a mikroskopie atomárních sil. Odezva senzoru byla zkoumána ve třech konfiguracích se zaměřením na dopování grafenu a posuv transportní křivky a hysterezi měření. S horním elektrolytickým hradlem byly měřeny vodné roztoky adeninu, deoxyadenosinu, cytosinu, deoxycytidinu, thyminu a thymidinu. Se spodním pevnolátkovým hraldem na roztoky cytosinu a s kombinací obou hradel pro DI vodu a roztok cytosinu. Tato studie ukazuje, že v ní prezentovaný grafenový biosenzor je schopen spolehlivě rozlišit jen některé ze zkoumaných roztoků. Zapojení se dvěma hradly se jeví jako slibný způsob pro kompenzování dopování grafenu způsobeného rozpouštědlem.

In this thesis a graphene FET as a nonselective biosensor for DNA bases detection is presented. Deionized water has been proven the most efficient among tested solvents for sensor cleaning in case of drying of measured substances. The efficiency of suggested cleaning methodes was checked by Raman spectroscopy and atomic force microscopy. The sensor response was investigated in three different configurations with focus on doping of graphene and related shift of transfer curve and hysteresis of the measurement. In the top gate configuration water solutions of adenine, deoxyadenosine, cytosine, deoxycytidine, thymine and thymidine are measured. In configuration with the solid bottom gate solutions of cytosine were meaured. In the dual gate configuration DI water and cytosine were measured. This study shows, that here presented graphene biosensor is capable to distinguis only between some of the measured solutions. The dual gate configuration appears to be promissing way to compensate the solvent-induced doping of graphene.