Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

A Label-Free Diamond Microfluidic DNA Sensor Based on Active Nitrogen-Vacancy Center Charge State Control

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21460%2F21%3A00350111" target="_blank" >RIV/68407700:21460/21:00350111 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/68378271:_____/21:00542602 RIV/61388963:_____/21:00542602

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1021/acsami.1c01118" target="_blank" >https://doi.org/10.1021/acsami.1c01118</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1021/acsami.1c01118" target="_blank" >10.1021/acsami.1c01118</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    A Label-Free Diamond Microfluidic DNA Sensor Based on Active Nitrogen-Vacancy Center Charge State Control

  • Popis výsledku v původním jazyce

    We propose a label-free biosensor concept based on the charge state manipulation of nitrogen-vacancy (NV) quantum color centers in diamond, combined with an electrochemical microfluidic flow cell sensor, constructed on boron-doped diamond. This device can be set at a defined electrochemical potential, locking onto the particular chemical reaction, whilst the NV center provides the sensing function. The NV charge state occupation is initially prepared by applying a bias voltage on a gate electrode and then subsequently altered by exposure to detected charged molecules. We demonstrate the functionality of the device by performing label-free optical detection of DNA molecules. In this experiment, a monolayer of strongly cationic charged polymer polyethylenimine is used to shift the charge state of near surface NV centers from negatively charged NV- to neutral NV0 or dark positively charged NV+. Immobilization of negatively charged DNA molecules on the surface of the sensor restores the NV centers charge state back to the negatively charged NV-, which is detected using confocal photoluminescence microscopy. Biochemical reactions in the microfluidic channel are characterized by electrochemical impedance spectroscopy. The use of the developed electrochemical device can also be extended to nuclear magnetic resonance spin sensing.

  • Název v anglickém jazyce

    A Label-Free Diamond Microfluidic DNA Sensor Based on Active Nitrogen-Vacancy Center Charge State Control

  • Popis výsledku anglicky

    We propose a label-free biosensor concept based on the charge state manipulation of nitrogen-vacancy (NV) quantum color centers in diamond, combined with an electrochemical microfluidic flow cell sensor, constructed on boron-doped diamond. This device can be set at a defined electrochemical potential, locking onto the particular chemical reaction, whilst the NV center provides the sensing function. The NV charge state occupation is initially prepared by applying a bias voltage on a gate electrode and then subsequently altered by exposure to detected charged molecules. We demonstrate the functionality of the device by performing label-free optical detection of DNA molecules. In this experiment, a monolayer of strongly cationic charged polymer polyethylenimine is used to shift the charge state of near surface NV centers from negatively charged NV- to neutral NV0 or dark positively charged NV+. Immobilization of negatively charged DNA molecules on the surface of the sensor restores the NV centers charge state back to the negatively charged NV-, which is detected using confocal photoluminescence microscopy. Biochemical reactions in the microfluidic channel are characterized by electrochemical impedance spectroscopy. The use of the developed electrochemical device can also be extended to nuclear magnetic resonance spin sensing.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2021

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    ACS Applied Materials & Interfaces

  • ISSN

    1944-8244

  • e-ISSN

    1944-8252

  • Svazek periodika

    13

  • Číslo periodika v rámci svazku

    16

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    11

  • Strana od-do

    18500-18510

  • Kód UT WoS článku

    000645520700010

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85105095597