Label-free electrical detection of DNA hybridization on graphene using Hall effect measurements: Revisiting the sensing mechanism

Advanced Functional Materials

Volumn 23, Issue 18, 2013, Pages 2301-2307

  Lin, Cheng Te ^a   Loan, Phan Thi Kim ^b   Chen, Tzu Yin ^a   Liu, Keng Ku ^a   Chen, Chang Hsiao ^a   Wei, Kung Hwa ^b   Li, Lain Jong ^a  

^a INSTITUTE OF ATOMIC AND MOLECULAR SCIENCES   (Taiwan)

^b NATIONAL CHIAO TUNG UNIVERSITY   (Taiwan)

Author keywords

DNA sensors; graphene; Hall effect measurements; label free detection; liquid gated transistors

Indexed keywords

CONDUCTIVITY CHANGES; DNA SENSORS; ELECTRICAL DETECTION; ELECTRICAL OBSERVATION; HALL EFFECT MEASUREMENT; LABEL-FREE DETECTION; SELECTIVE DETECTION; VAN DER PAUW METHOD;

CARRIER CONCENTRATION; CHEMICAL VAPOR DEPOSITION; DNA; ELECTROLYTES; GRAPHENE; HALL EFFECT; ORGANIC POLYMERS;

BIOMOLECULES;

EID: 84877310902     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201202672     Document Type: Article

References (48)

1. D. Li, S. P. Song, C. H. Fan, Acc. Chem. Res. 2010, 43, 631.
2. J. Wang, Electroanalysis 2005, 17, 7.
3. F. S. Lu, L. R. Gu, M. J. Meziani, X. Wang, P. G. Luo, L. M. Veca, L. Cao, Y. P. Sun, Adv. Mater. 2009, 21, 139.
4. D. L. Fu, H. L. Lim, Y. M. Shi, X. C. Dong, S. G. Mhaisalkar, Y. Chen, S. Moochhala, L. J. Li, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 650.
5. Y. X. Huang, H. G. Sudibya, D. L. Fu, R. H. Xue, X. C. Dong, L. J. Li, P. Chen, Biosens. Bioelectron. 2009, 24, 2716.
6. X. W. Tang, S. Bansaruntip, N. Nakayama, E. Yenilmez, Y. L. Chang, Q. Wang, Nano Lett. 2006, 6, 1632.
7. E. L. Gui, L. J. Li, P. S. Lee, A. Lohani, S. G. Mhaisalkar, Q. Cao, S. J. Kang, J. A. Rogers, N. C. Tansil, Z. Q. Gao, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 232104.
8. E. L. Gui, L. J. Li, K. K. Zhang, Y. P. Xu, X. C. Dong, X. N. Ho, P. S. Lee, J. Kasim, Z. X. Shen, J. A. Rogers, S. G. Mhaisalkar, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14427.
9. K. Maehashi, T. Katsura, K. Kerman, Y. Takamura, K. Matsumoto, E. Tamiya, Anal. Chem. 2007, 79, 782.
10. S. Sorgenfrei, C. Y. Chiu, R. L. Gonzalez, Y. J. Yu, P. Kim, C. Nuckolls, K. L. Shepard, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 125.
11. A. K. Geim, K. S. Novoselov, Nat. Mater. 2007, 6, 183.
12. Y. M. Lin, P. Avouris, Nano Lett. 2008, 8, 2119.
13. G. Eda, G. Fanchini, M. Chhowalla, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 270.
14. L. J. Cote, F. Kim, J. X. Huang, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 1043.
15. C. Y. Su, Y. P. Xu, W. J. Zhang, J. W. Zhao, X. H. Tang, C. H. Tsai, L. J. Li, Chem. Mater. 2009, 21, 5674.
16. Z. Y. Yin, S. Y. Sun, T. Salim, S. X. Wu, X. A. Huang, Q. Y. He, Y. M. Lam, H. Zhang, ACS Nano 2010, 4, 5263.
17. Y. X. Liu, X. C. Dong, P. Chen, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 2283.
18. J. T. Robinson, F. K. Perkins, E. S. Snow, Z. Q. Wei, P. E. Sheehan, Nano Lett. 2008, 8, 3137.
19. J. D. Fowler, M. J. Allen, V. C. Tung, Y. Yang, R. B. Kaner, B. H. Weiller, ACS Nano 2009, 3, 301.
20. V. Dua, S. P. Surwade, S. Ammu, S. R. Agnihotra, S. Jain, K. E. Roberts, S. Park, R. S. Ruoff, S. K. Manohar, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 2154.
21. Y. Lu, B. R. Goldsmith, N. J. Kybert, A. T. C. Johnson, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 083107.
22. Y. Ohno, K. Maehashi, Y. Yamashiro, K. Matsumoto, Nano Lett. 2009, 9, 3318.
23. C. H. Lu, H. H. Yang, C. L. Zhu, X. Chen, G. N. Chen, Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 4785.
24. A. Bonanni, M. Pumera, ACS Nano 2011, 5, 2356.
25. Z. Y. Yin, Q. Y. He, X. Huang, J. Zhang, S. X. Wu, P. Chen, G. Lu, Q. C. Zhang, Q. Y. Yan, H. Zhang, Nanoscale 2012, 4, 293.
26. Q. Y. He, H. G. Sudibya, Z. Y. Yin, S. X. Wu, H. Li, F. Boey, W. Huang, P. Chen, H. Zhang, ACS Nano 2010, 4, 3201.
27. N. Mohanty, V. Berry, Nano Lett. 2008, 8, 4469.
28. Y. Ohno, K. Maehashi, K. Inoue, K. Matsumoto, Jpn. J. Appl. Phys. 2011, 50, 070120.
29. K. S. Kim, Y. Zhao, H. Jang, S. Y. Lee, J. M. Kim, J. H. Ahn, P. Kim, J. Y. Choi, B. H. Hong, Nature 2009, 457, 706.
30. A. Reina, X. T. Jia, J. Ho, D. Nezich, H. B. Son, V. Bulovic, M. S. Dresselhaus, J. Kong, Nano Lett. 2009, 9, 30.
31. C. Y. Su, A. Y. Lu, C. Y. Wu, Y. T. Li, K. K. Liu, W. J. Zhang, S. Y. Lin, Z. Y. Juang, Y. L. Zhong, F. R. Chen, L. J. Li, Nano Lett. 2011, 11, 3612.
32. X. C. Dong, Y. M. Shi, W. Huang, P. Chen, L. J. Li, Adv. Mater. 2010, 22, 1649.
33. Y. X. Huang, X. C. Dong, Y. M. Shi, C. M. Li, L. J. Li, P. Chen, Nanoscale 2010, 2, 1485.
34. J. A. Lin, D. Teweldebrhan, K. Ashraf, G. X. Liu, X. Y. Jing, Z. Yan, R. Li, M. Ozkan, R. K. Lake, A. A. Balandin, C. S. Ozkan, Small 2010, 6, 1150.
35. a) M. Dankerl, M. V. Hauf, A. Lippert, L. H. Hess, S. Birner, I. D. Sharp, A. Mahmood, P. Mallet, J. Y. Veuillen, M. Stutzmann, J. A. Garrido, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 3117
36. b) X. S. Li, W. W. Cai, J. H. An, S. Kim, J. Nah, D. X. Yang, R. Piner, A. Velamakanni, I. Jung, E. Tutuc, S. K. Banerjee, L. Colombo, R. S. Ruoff, Science 2009, 324, 1312.
37. X. S. Li, W. W. Cai, J. H. An, S. Kim, J. Nah, D. X. Yang, R. Piner, A. Velamakanni, I. Jung, E. Tutuc, S. K. Banerjee, L. Colombo, R. S. Ruoff, Science 2009, 324, 1312.
38. C. Y. Su, D. L. Fu, A. Y. Lu, K. K. Liu, Y. P. Xu, Z. Y. Juang, L. J. Li, Nanotechnology 2011, 22, 185309.
39. A. Star, E. Tu, J. Niemann, J. C. P. Gabriel, C. S. Joiner, C. Valcke, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 921.
40. X. C. Dong, D. L. Fu, Y. P. Xu, J. Q. Wei, Y. M. Shi, P. Chen, L. J. Li, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 9891.
41. N. Varghese, U. Mogera, A. Govindaraj, A. Das, P. K. Maiti, A. K. Sood, C. N. R. Rao, ChemPhysChem 2009, 10, 206.
42. D. O. Jordan, in The Nucleic Acids (Eds:, E. Chargaff, J. N. Davidson,), Academic Press, New York 1955.
43. H. M. Nie, S. T. Khew, L. Y. Lee, K. L. Poh, Y. W. Tong, C. H. Wang, J. Controlled Release 2009, 138, 64.
44. E. Dubuisson, Z. Y. Yang, K. P. Loh, Anal. Chem. 2011, 83, 2452.
45. W. R. Yang, K. R. Ratinac, S. P. Ringer, P. Thordarson, J. J. Gooding, F. Braet, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 2114.
46. Q. Y. He, S. X. Wu, Z. Y. Yin, H. Zhang, Chem. Sci. 2012, 3, 1764.
47. S. Liu, X. F. Guo, NPG Asia Mater. 2012, 4, e23.
48. T.-Y. Chen, P. T. K. Loan, C.-L. Hsu, Y.-H. Lee, J. Tse-Wei Wang, K.-H. Wei, C.-T. Lin, L.-J. Li, Biosens. Bioelectron. 2012, DOI: 10.1016/j.bios.2012. 07.059.