Graphene biosensors

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Anna Cattani-Scholz; Professor Dr. Jose A. Garrido
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 172823229

Die einzigartige Kombination von chemischer Stabilität, niedrigem elektrischen Rauschen, Biokompatibilität und ausgezeichneten elektronischen Eigenschaften machen Graphen zu einem vielversprechenden Kandidaten für Biosensoren und bio-elektronische Anwendungen. Das Ziel dieses ist die Entwicklung einer Graphen-basierten Plattform für biosensorische Anwendungen. Insbesondere werden wir die Verwendung von hochwertigem, großflächigem Graphen für elektrische und elektrochemische Messanwendungen untersuchen. Die Teilbereiche dieses Antrags sind i) das Wachstum mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) und die Technologie zum Transfer von hochwertigen Graphenschichten, ii) die Entwicklung von Hochleistungs-Graphen-Bauelementen, iii) die Untersuchung der Graphen-Elektrolyt-Grenzfläche, iv) die Kontrolle der Eigenschaften und Funktionalität von Graphen mit Hilfe chemischer Modifikationen und Substratinteraktionen sowie v) die Entwicklung ultrasensitiver Graphensensoren mit Nanometer-Dimensionen. Die im Rahmen dieses Antrags geplanten Aktivitäten können in zwei Teilbereiche aufgeteilt werden. Der erste Teil (Cattani-Scholz/Stutzmann Gruppe) konzentriert sich auf die Herstellung von hochwertigen Graphenschichten sowie die chemische Funktionalisierung der Graphenoberflächen. Der andere Teil (Garrido Gruppe) konzentriert sich auf die Herstellung und Charakterisierung von Arrays nanometergroßer Graphen-Bauelemente (Elektrolyt-kontrollierter Feldeffekttransistoren und Elektroden) sowie die Untersuchung der elektrochemischen und elektrischen Eigenschaften der Graphen/Wasser Grenzfläche. Zusammenfassend zielt dieses Projekt auf die Entwicklung und Erforschung einer Technologie zur Herstellung von Graphen-Bauelementen für biosensorische Anwendungen und damit zur Erschließung eines neuen und vielversprechenden Anwendungsgebiets von Graphen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1459: Graphene
• Beteiligte Person: Professor Dr. Martin Stutzmann