Organic electronic materials offer an untapped potential for novel tools for low-invasive electrophysiological recording and stimulation devices. Such materials combine semiconducting properties with tailored surface chemistry, elastic mechanical properties and chemical stability in water. In this work, we investigate solution processed Electrolyte Gated Organic Field Effect Transistors (EGOFETs) based on a small molecule semiconductor. We demonstrate that EGOFETs based on a blend of soluble organic semiconductor 2,8-Difluoro-5,11-bis(triethylsilylethynyl)anthradithiophene (diF-TES-ADT) combined with an insulating polymer show excellent sensitivity and long-term recording under electrophysiological applications. Our devices can stably record the extracellular potential of human pluripotent stem cell derived cardiomyocyte cells (hPSCs-CMs) for several weeks. In addition, cytotoxicity tests of pharmaceutical drugs, such as Norepinephrine and Verapamil was achieved with excellent sensitivity. This work demonstrates that organic transistors based on organic blends are excellent bioelectronics transducer for extracellular electrical recording of excitable cells and tissues thus providing a valid alternative to electrochemical transistors.
Probing nanoscale electrical properties of organic semiconducting materials at the interface with an electrolyte solution under externally applied voltages is key in the field of organic bioelectronics. It is demonstrated that the conductivity and interfacial capacitance of the active channel of an electrolyte-gated organic field‐effect transistor (EGOFET) under operation can be probed at the nanoscale using scanning dielectric microscopy in force detection mode in liquid environment. Local electrostatic force versus gate voltage transfer characteristics are obtained on the device and correlated with the global current–voltage transfer characteristics of the EGOFET. Nanoscale maps of the conductivity of the semiconducting channel show the dependence of the channel conductivity on the gate voltage and its variation along the channel due to the space charge limited conduction. The maps reveal very small electrical heterogeneities, which correspond to local interfacial capacitance variations due to an ultrathin non-uniform insulating layer resulting from a phase separation in the organic semiconducting blend. Present results offer insights into the transduction mechanism at the organic semiconductor/electrolyte interfaces at scales down to ≈100 nm, which can bring substantial optimization of organic electronic devices for bioelectronic applications such as electrical recording on excitable cells or label-free biosensing.
Les cookies són importants per a tu, influeixen en la teva experiència de navegació, ens ajuden a protegir la teva privacitat i permeten realitzar les sol·licituds que ens facis a través del web. Utilitzem cookies pròpies i de tercers per analitzar els nostres serveis i mostrar-te publicitat relacionada amb les teves preferències, basada en un perfil elaborat a partir dels teus hàbits de navegació. Pots «Acceptar» o «Rebutjar» aquelles cookies que no siguin tècniques, així com configurar les teves preferències prement «Configurar cookies». Per a més informació, consulta la nostra Política de Cookies.
Funcionals
Sempre actiu
l’emmagatzematge o l’accés tècnic és estrictament necessari per a la finalitat legítima de permetre l’ús d’un servei específic sol·licitat explícitament pel subscriptor o l’usuari, o amb l’únic objectiu de dur a terme la transmissió d’una comunicació a través d’una xarxa de comunicacions electròniques.
Preferences
The technical storage or access is necessary for the legitimate purpose of storing preferences that are not requested by the subscriber or user.
Statistics
The technical storage or access that is used exclusively for statistical purposes.L’emmagatzematge o l’accés tècnic que s’utilitza exclusivament amb finalitats estadístiques anònimes. Sense una ordre judicial, el compliment voluntari per part del seu proveïdor de serveis d’Internet, o registres addicionals d’un tercer, la informació emmagatzemada o recuperada amb aquesta única finalitat no es pot utilitzar normalment per identificar-lo.
Marketing
L’emmagatzematge o l’accés tècnic és necessari per crear perfils d’usuari amb la finalitat d’enviar publicitat, o per fer el seguiment de l’usuari en un lloc web o en diversos llocs web amb finalitats de màrqueting similars.