JP6316958B2 - 酸化還元分子検出用の高選択性コーティング電極ナノギャップ変換器 - Google Patents
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- 検体検出システムであって、
第1および第2の変換器電極を有し、
両変換器電極の間には、ナノギャップが配置され、
第1の変換器電極には、該第1の変換器電極が検体と直接接触することを抑制するように第1のコーティングが設置され、
第2の変換器電極の前記第1の変換器電極と対向する側には、第2のコーティングが設置され、
前記第1のコーティングは、
(a)Ta2O5、TiO2、SiO2、Y2O3、Al2O3、HfO2、ZrO2、ZrSiO4、BaTiO3、BaZrO3、およびSi3N4からなる群から選定された誘電体材料、
(b)ルテニウム(Ru)を含む導電性材料、
(c)自己組織化されたモノレイヤ、またはポリエチレングリコール、アニリン、ホスホン酸塩、チオールおよびペプチドからなる群から選定された有機化合物、または
(d)テトラ-DTTリン酸塩またはテトラ-DTT-フェロセンリン酸塩を有する有機化合物、
からなる群から選定され、
前記第2のコーティングは、前記第1のコーティングが前記(a)から選定される場合、前記(a)から選定され、前記第1のコーティングが前記(b)から選定される場合、前記(b)から選定され、前記第1のコーティングが前記(c)から選定される場合、前記(c)から選定され、前記第1のコーティングが前記(d)から選定される場合、前記(d)から選定される、検体検出システム。 - 前記第1または第2の変換器電極は、白金、ダイヤモンド、金、インジウムスズ酸化物(ITO)、およびイリジウム酸化物材料からなる群から選定された材料を有する、請求項1に記載の検体検出システム。
- 前記第1および第2のコーティングは、それぞれの変換器電極と溶液添加剤との触媒反応を抑制または回避し、還元電極および酸化電極での電子移動に顕著な影響を及ぼさずに、吸着種の影響が抑制される、請求項1に記載の検体検出システム。
- 前記第1および第2の変換器電極は、酸化還元サイクルを用いた酸化還元活性分子の検出に基づく、ジュアル電極ナノギャップ化学および生物センサに収容される、請求項1に記載の検体検出システム。
- 前記第2の変換器電極の、前記第2のコーティングが設置されていない少なくとも一部の領域には、パッシベーション層が設置されている、請求項1に記載の検体検出システム。
- ジュアル電極ナノギャップ化学および生物センサを製造する方法であって、当該方法は、
基板上に底部電極を形成するステップと、
前記底部電極上に第1のコーティングを形成するステップと、
前記第1のコーティングの上に犠牲層を形成するステップと、
前記犠牲層の上に第2のコーティングを形成するステップと、
前記第2のコーティング上に上部電極を形成するステップと、
前記第2のコーティングおよび前記上部電極の形成後に、前記第1および第2のコーティングを除去せずに、前記犠牲層を除去するステップと、
を有し、
前記第1のコーティングは、
(a)Ta2O5、TiO2、SiO2、Y2O3、Al2O3、HfO2、ZrO2、ZrSiO4、BaTiO3、BaZrO3、およびSi3N4からなる群から選定された誘電体材料、
(b)ルテニウム(Ru)を含む導電性材料、
(c)自己組織化されたモノレイヤ、またはポリエチレングリコール、アニリン、ホスホン酸塩、チオールおよびペプチドからなる群から選定された有機化合物、または
(d)テトラ-DTTリン酸塩またはテトラ-DTT-フェロセンリン酸塩を有する有機化合物、
からなる群から選定され、
前記第2のコーティングは、前記第1のコーティングが前記(a)から選定される場合、前記(a)から選定され、前記第1のコーティングが前記(b)から選定される場合、前記(b)から選定され、前記第1のコーティングが前記(c)から選定される場合、前記(c)から選定され、前記第1のコーティングが前記(d)から選定される場合、前記(d)から選定される、方法。 - 検体検出システムを製造する方法であって、当該方法は、
基板上に底部電極を形成するステップと、
前記底部電極上に第1のコーティングを形成するステップと、
前記第1のコーティングの上に犠牲層を形成するステップと、
前記犠牲層の上に第2のコーティングを形成するステップと、
前記第2のコーティング上に上部電極を形成するステップと、
前記第2のコーティングおよび前記上部電極の形成後に、前記第1および第2のコーティングを除去せずに、前記犠牲層を除去するステップと、
を有し、
前記第1のコーティングは、
(a)Ta2O5、TiO2、SiO2、Y2O3、Al2O3、HfO2、ZrO2、ZrSiO4、BaTiO3、BaZrO3、およびSi3N4からなる群から選定された誘電体材料、
(b)ルテニウム(Ru)を含む導電性材料、
(c)自己組織化されたモノレイヤ、またはポリエチレングリコール、アニリン、ホスホン酸塩、チオールおよびペプチドからなる群から選定された有機化合物、または
(d)テトラ-DTTリン酸塩またはテトラ-DTT-フェロセンリン酸塩を有する有機化合物、
からなる群から選定され、
前記第2のコーティングは、前記第1のコーティングが前記(a)から選定される場合、前記(a)から選定され、前記第1のコーティングが前記(b)から選定される場合、前記(b)から選定され、前記第1のコーティングが前記(c)から選定される場合、前記(c)から選定され、前記第1のコーティングが前記(d)から選定される場合、前記(d)から選定される、方法。
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