Druckbare Bioelektronik zur Untersuchung funktioneller biologischer Grenzflächen

Abstract

Dünnschichttransistoren können als bioelektronische Bauelemente genutzt werden, um solche Aufgaben auszuführen wie Erkennung oder Steuerung der Freisetzung biologischer Spezies sowie Umwandlung der elektrischen Aktivität von Zellen oder sogar Organen wie des Gehirns. Organische Materialien sowie Graphen oder Zinkoxid werden als druckbare Halbleiterschicht eingesetzt, was zu leistungsfähigen kostengünstigen bioelektronischen Sensoreinheiten führen kann, die möglicherweise sehr nützlich für Vor‐Ort‐Anwendungen sind. Von Interesse sind unter anderem die elektrolytgesteuerten Transistoren, da sie aufgrund der hohen Kapazität der Ladungsdoppelschichten als kapazitätsmodulierte Bauelemente betrieben werden können. Speziell die Kapazität der Bioschicht, die in einer Reihe von Kondensatoren geringer ist, beeinflusst den Ausgangsstrom des Bauelementes. Solch ein Phänomen ermöglicht eine äußerst hohe Empfindlichkeit gegen sehr schwache Wechselwirkungen. Sämtliche Aspekte, die diese Vorgänge bestimmen, werden besprochen.