Design and Simulation of the Organic Bio-FET for Detection of Escherichia Coli Using Pentacene Organic Semiconductor

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
A biosensor for the detection of E. coli O157: H7 bacterium has been designed by using the mean of an organic field effect transistor, and the behavior of the sensor was studied and analyzed under a simulated environment. The design of biosensor includes two essential parts: scheming the structure and choosing the material. In the structure part, an OCMFET configuration, previously used for DNA hybridization, for the first time has been employed for the detection of E. coli with some modifications. In the modified structure, a microfluidic pathway has been added to let the analyte in and out, which makes it possible to detect low volumes of the bacterium in the stream of analyte efficiently and quickly. For the material part, Pentacene, as an organic semiconductor, has been used due to its valuable parameters such as environmental compatibility, cheapness, and easy manufacturing processes. The simulation results are shown 2 minutes after applying the analyte, containing 100 CFU/mL E. coli, 35 bacteria adhere to the active area of the device, leading to a 72 mV shift in the I-V curve. This shift reaches about 174 mV for 86 contained bacteria within 5 minutes which indicates high sensitivity of the sensor. The fast response time, notable sensitivity, biocompatibility, fabricability with current technology, and affordability are among the other benefits of this structure.
Language:
Persian
Published:
Journal of Electrical Engineering, Volume:50 Issue: 2, 2020
Pages:
669 to 678
magiran.com/p2156539  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!