@article{AbouzarIngebrandtPoghossianetal.2009,
  author    = {Abouzar, Maryam H. and Ingebrandt, S. and Poghossian, Arshak and Zhang, Y. and Vu, X. T. and Moritz, W. and Sch{\"o}ning, Michael Josef},
  title     = {Nanoplate field-effect capacitive (bio-)chemical sensor array based on SOI structure},
  series = {Procedia Chemistry. 1 (2009), H. 1},
  journal   = {Procedia Chemistry. 1 (2009), H. 1},
  isbn      = {1876-6196},
  pages     = {670 -- 673},
  year      = {2009},
  language  = {en}
}
@article{MoraisGomesSilvaetal.2017,
  author    = {Morais, Paulo V. and Gomes, Vanderley F., Jr. and Silva, Anielle C. A. and Dantas, Noelio O. and Sch{\"o}ning, Michael Josef and Siqueira, Jos{\´e} R., Jr.},
  title     = {Nanofilm of ZnO nanocrystals/carbon nanotubes as biocompatible layer for enzymatic biosensors in capacitive field-effect devices},
  series = {Journal of Materials Science},
  volume    = {52},
  journal   = {Journal of Materials Science},
  number    = {20},
  publisher = {Springer},
  address   = {Berlin},
  issn      = {1573-4803},
  doi       = {10.1007/s10853-017-1369-y},
  pages     = {12314 -- 12325},
  year      = {2017},
  abstract  = {The incorporation of nanomaterials that are biocompatible with different types of biological compounds has allowed the development of a new generation of biosensors applied especially in the biomedical field. In particular, the integration of film-based nanomaterials employed in field-effect devices can be interesting to develop biosensors with enhanced properties. In this paper, we studied the fabrication of sensitive nanofilms combining ZnO nanocrystals and carbon nanotubes (CNTs), prepared by means of the layer-by-layer (LbL) technique, in a capacitive electrolyte-insulator-semiconductor (EIS) structure for detecting glucose and urea. The ZnO nanocrystals were incorporated in a polymeric matrix of poly(allylamine) hydrochloride (PAH), and arranged with multi-walled CNTs in a LbL PAH-ZnO/CNTs film architecture onto EIS chips. The electrochemical characterizations were performed by capacitance-voltage and constant capacitance measurements, while the morphology of the films was characterized by atomic force microscopy. The enzymes glucose oxidase and urease were immobilized on film's surface for detection of glucose and urea, respectively. In order to obtain glucose and urea biosensors with optimized amount of sensitive films, we investigated the ideal number of bilayers for each detection system. The glucose biosensor showed better sensitivity and output signal for an LbL PAH-ZnO/CNTs nanofilm with 10 bilayers. On the other hand, the urea biosensor presented enhanced properties even for the first bilayer, exhibiting high sensitivity and output signal. The presence of the LbL PAH-ZnO/CNTs films led to biosensors with better sensitivity and enhanced response signal, demonstrating that the adequate use of nanostructured films is feasible for proof-of-concept biosensors with improved properties that may be employed for biomedical applications.},
  language  = {en}
}
@article{PoghossianAbouzarRazavietal.2009,
  author    = {Poghossian, Arshak and Abouzar, Maryam H. and Razavi, A. and B{\"a}cker, Matthias and Bijnens, N. and Williams, O. A. and Haenen, K. and Moritz, W. and Wagner, P. and Sch{\"o}ning, Michael Josef},
  title     = {Nanocrystalline-diamond thin films with high pH and penicillin sensitivity prepared on a capacitive Si-SiO2 structure},
  series = {Electrochimica Acta. 54 (2009), H. 25},
  journal   = {Electrochimica Acta. 54 (2009), H. 25},
  isbn      = {0013-4686},
  pages     = {5981 -- 5985},
  year      = {2009},
  language  = {en}
}
@article{ChristiaensAbouzarPoghossianetal.2007,
  author    = {Christiaens, P. and Abouzar, Maryam H. and Poghossian, Arshak and Wagner, Torsten and Bijnens, N. and Williams, O. A. and Daenen, M. and Haenen, K. and Sch{\"o}ning, Michael Josef and Wagner, P.},
  title     = {Nanocrystalline diamond-based field-effect capacitive pH sensor},
  series = {Transducers '07 Eurosensors XXI : digest of technical papers ; the14th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems, June 10-14, 2007, Lyon, France / Gilles Delapierre (Ed.)},
  journal   = {Transducers '07 Eurosensors XXI : digest of technical papers ; the14th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems, June 10-14, 2007, Lyon, France / Gilles Delapierre (Ed.)},
  publisher = {IEEE},
  address   = {Piscataway},
  isbn      = {1-4244-0841-5},
  pages     = {1891 -- 1894},
  year      = {2007},
  language  = {en}
}
@article{PoghossianAbouzarChristiaensetal.2007,
  author    = {Poghossian, Arshak and Abouzar, Maryam H. and Christiaens, P. and Williams, O. A. and Haenen, K. and Wagner, P. and Sch{\"o}ning, Michael Josef},
  title     = {Nanocrystalline diamond-based field-effect (bio-)chemical sensor},
  series = {8. Dresdner Sensor-Symposium : Sensoren f{\"u}r Umwelt, Klima und Sicherheit, Biosensoren und Biosysteme, Sensoren und Sensorsysteme f{\"u}r die Prozesstechnik, Trends in der Sensortechnik, Materialentwicklung f{\"u}r die Sensorik; 8. Dresdner Sensor-Symposium, 10. - 12. Dezember 2007, Dresden / Gerald Gerlach ... (Hg.)},
  journal   = {8. Dresdner Sensor-Symposium : Sensoren f{\"u}r Umwelt, Klima und Sicherheit, Biosensoren und Biosysteme, Sensoren und Sensorsysteme f{\"u}r die Prozesstechnik, Trends in der Sensortechnik, Materialentwicklung f{\"u}r die Sensorik; 8. Dresdner Sensor-Symposium, 10. - 12. Dezember 2007, Dresden / Gerald Gerlach ... (Hg.)},
  publisher = {TUDpress, Verl. der Wissenschaften},
  address   = {Dresden},
  isbn      = {978-3-940046-45-1},
  pages     = {191 -- 194},
  year      = {2007},
  language  = {en}
}
@article{SchrothSchoeningSchuetzetal.2000,
  author    = {Schroth, P. and Sch{\"o}ning, Michael Josef and Sch{\"u}tz, S. and Steffen, A. and Weißbecker, B. and Hummel, Hans E. and Kordos, P. and L{\"u}th, H.},
  title     = {Nachweis von organischen Duftstoffen durch Biosensoren auf der Basis von Insektenantennen},
  series = {Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik: Sensoren und Meßsysteme 2000 : Tagung Ludwigsburg, 13. und 14. M{\"a}rz 2000 / VDI/VDE-Gesellschaft Meß- und Automatisierungstechnik},
  journal   = {Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik: Sensoren und Meßsysteme 2000 : Tagung Ludwigsburg, 13. und 14. M{\"a}rz 2000 / VDI/VDE-Gesellschaft Meß- und Automatisierungstechnik},
  publisher = {VDI-Verl.},
  address   = {D{\"u}sseldorf:},
  isbn      = {3-18-091530-7},
  pages     = {107 -- 114},
  year      = {2000},
  language  = {de}
}
@article{KhaydukovaZadorozhnayaKirsanovetal.2014,
  author    = {Khaydukova, M. M. and Zadorozhnaya, O. A. and Kirsanov, D. O. and Iken, Heiko and Rolka, David and Sch{\"o}ning, Michael Josef and Babain, V. A. and Vlasov, Yu. G. and Legin, A. V.},
  title     = {Multivariate processing of atomic-force microscopy images for detection of the response of plasticized polymeric membranes},
  series = {Russian journal of applied chemistry},
  volume    = {87},
  journal   = {Russian journal of applied chemistry},
  number    = {3},
  publisher = {Springer},
  address   = {Dordrecht},
  issn      = {1608-3296 (E-Journal); 1070-4272 (Print)},
  doi       = {10.1134/S1070427214030112},
  pages     = {307 -- 314},
  year      = {2014},
  abstract  = {The possibility of using the atomic-force microscopy as a method for detection of the analytical signal from plasticized polymeric sensor membranes was analyzed. The surfaces of cadmium-selective membranes based on two polymeric matrices were examined. The digital images were processed with multivariate image analysis techniques. A correlation was found between the surface profile of an ion-selective membrane and the concentration of the ion in solution.},
  language  = {en}
}
@article{KarschuckSchmidtAchtsnichtetal.2023,
  author    = {Karschuck, Tobias and Schmidt, Stefan and Achtsnicht, Stefan and Poghossian, Arshak and Wagner, Patrick and Sch{\"o}ning, Michael Josef},
  title     = {Multiplexing system for automated characterization of a capacitive field-effect sensor array},
  series = {Physica Status Solidi A},
  volume    = {220},
  journal   = {Physica Status Solidi A},
  number    = {22},
  publisher = {Wiley-VCH},
  address   = {Weinheim},
  issn      = {1862-6300 (Print)},
  doi       = {10.1002/pssa.202300265},
  pages     = {7 Seiten},
  year      = {2023},
  abstract  = {In comparison to single-analyte devices, multiplexed systems for a multianalyte detection offer a reduced assay time and sample volume, low cost, and high throughput. Herein, a multiplexing platform for an automated quasi-simultaneous characterization of multiple (up to 16) capacitive field-effect sensors by the capacitive-voltage (C-V) and the constant-capacitance (ConCap) mode is presented. The sensors are mounted in a newly designed multicell arrangement with one common reference electrode and are electrically connected to the impedance analyzer via the base station. A Python script for the automated characterization of the sensors executes the user-defined measurement protocol. The developed multiplexing system is tested for pH measurements and the label-free detection of ligand-stabilized, charged gold nanoparticles.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Achtsnicht2020,
  author    = {Achtsnicht, Stefan},
  title     = {Multiplex-Magnetdetektion von superparamagnetischen Beads zur Identifizierung von Trinkwasserkontaminationen},
  doi       = {10.18154/RWTH-2020-12052},
  pages     = {144 Seiten},
  year      = {2020},
  abstract  = {Die qualitative und quantitative Detektion von Zielsubstanzen innerhalb einer w{\"a}ssrigen Probe ist f{\"u}r viele Fragestellungen von Interesse, etwa bei der Detektion von Kontaminationen in Trinkwasser in Krisensituationen. Hierbei ist es nicht nur wichtig, dass Pathogene m{\"o}glichst sensitiv detektiert werden k{\"o}nnen, sondern auch, dass die Analyse schnell erfolgt, um Betroffenen im Katastrophenfall z{\"u}gig sicheres Trinkwasser zu Verf{\"u}gung stellen zu k{\"o}nnen. Da bei einem solchen Szenario nicht von einer in der N{\"a}he befindlichen funktionierenden Laborinfrastruktur ausgegangen werden kann, ist es wichtig, dass die Messung direkt vor Ort erfolgen kann. Im Rahmen dieser Arbeit wurde untersucht, ob eine derartige Schnellanalytik mithilfe von superparamagnetischen Beads (MBs) und der magnetischen Frequenzmischtechnik m{\"o}glich ist. Dabei werden die MBs mit Hilfe von prim{\"a}ren Antik{\"o}rpern an die Zielsubstanz gebunden und mit sekund{\"a}ren Antik{\"o}rpern an die Poren-Oberfl{\"a}che eines Polyethylen-Filters fixiert (Sandwich-Immunoassay). So kann die Quantifizierung der Zielsubstanz auf eine magnetische Messung der immobilisierten MB-Marker zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden. Die magnetische Frequenzmischtechnik basiert auf der Anregung der Probe mit Magnetfeldern zweier verschiedener Frequenzen. Die durch die nichtlineare Magnetisierungsform der superparamagnetischen MBs entstehenden Mischfrequenzen werden typischerweise mithilfe einer zweistufigen Lock-in-Detektion analysiert (analoge Demodulation), die in einem Magnetreader als Handheldger{\"a}t realisiert wurde. Zus{\"a}tzlich zu dieser Technik wurde das Prinzip der direkten Digitalisierung des gesamten Antwortsignals mit anschließender Fourier-Analyse der erzeugten Mischfrequenzen experimentell umgesetzt, um die Amplituden und Phasen mehrerer Mischfrequenzen simultan zu erfassen. Eine M{\"o}glichkeit zur Sensitivit{\"a}tssteigerung ist die magnetische Aufkonzentration, indem vor der magnetischen Analyse eine Separation der MBs aus einem gr{\"o}ßeren Probenvolumen mittels magnetischem Feldgradienten durchgef{\"u}hrt wird. Zur Charakterisierung verschiedener kommerzieller MBs hinsichtlich ihrer magnetischen Separierbarkeit wurde ein Aufbau zur Messung ihrer magnetophoretischen Beweglichkeiten realisiert und ihre Geschwindigkeiten im Gradientenfeld mikroskopisch gemessen.Da eine Probe oftmals nicht nur auf eine einzige Zielsubstanz, sondern simultan auf mehrere verschiedene Pathogene hin untersucht werden soll, wurden verschiedene Ans{\"a}tze entwickelt und getestet, die einen solchen multiparametrischen magnetischen Immunoassay erm{\"o}glichen. Einerseits wurde eine r{\"a}umliche Separation der Bindungsbereiche f{\"u}r verschiedene Zielsubstanzen realisiert, die sequentiell ausgewertet werden k{\"o}nnen. Andererseits wurde die Unterscheidung von verschiedenen Zielsubstanzen anhand der Charakteristika der an sie gebundenen, verschieden funktionalisierten MB-Typen untersucht. F{\"u}r eine solche Unterscheidung wurde zum einen die Anregefrequenz der magnetischen Frequenzmischtechnik w{\"a}hrend einer Messung variiert. Damit konnte gezeigt werden, dass sich verschiedene MB-Sorten anhand der Phase ihrer Frequenzmischsignale voneinander unterscheiden lassen. Weiterhin wurde gezeigt, dass sich der Signalverlauf einer bin{\"a}ren Mischung zweier verschiedener MB-Typen als gradueller {\"U}bergang der Verl{\"a}ufe der beiden reinen MB-L{\"o}sungen ergibt. Eine weitere Analysemethode f{\"u}r einen multiparametrischen Immunoassay besteht darin, ein zus{\"a}tzliches einstellbares statisches magnetisches Offsetfeld zu verwenden. Hierf{\"u}r wurden mehrere Aufbauten auf Basis von Permanent- und Elektromagneten simuliert, konstruiert und charakterisiert. Mithilfe von Simulationen konnte gezeigt werden, dass eine auf diesem Verfahren beruhende Unterscheidung f{\"u}r MBs mit unterschiedlichen magnetischen Partikelmomenten m{\"o}glich ist. Als direkte Anwendung des hier entwickelten Magnetreaders in Zusammenspiel mit der digitalen Demodulation wurde ein magnetischer Assay gegen die B-Untereinheit des Choleratoxins in Trinkwasser mit einem niedrigen Detektionslimit von 0,2 ng/ml demonstriert.},
  language  = {de}
}
@article{PourshahidiAchtsnichtNambipareecheeetal.2021,
  author    = {Pourshahidi, Ali Mohammad and Achtsnicht, Stefan and Nambipareechee, Mrinal Murali and Offenh{\"a}usser, Andreas and Krause, Hans-Joachim},
  title     = {Multiplex detection of magnetic beads using offset field dependent frequency mixing magnetic detection},
  series = {Sensors},
  volume    = {21},
  journal   = {Sensors},
  number    = {17},
  publisher = {MDPI},
  address   = {Basel},
  issn      = {1424-8220},
  doi       = {10.3390/s21175859},
  pages     = {16 Seiten},
  year      = {2021},
  abstract  = {Magnetic immunoassays employing Frequency Mixing Magnetic Detection (FMMD) have recently become increasingly popular for quantitative detection of various analytes. Simultaneous analysis of a sample for two or more targets is desirable in order to reduce the sample amount, save consumables, and save time. We show that different types of magnetic beads can be distinguished according to their frequency mixing response to a two-frequency magnetic excitation at different static magnetic offset fields. We recorded the offset field dependent FMMD response of two different particle types at frequencies ƒ₁ + n⋅ƒ₂, n = 1, 2, 3, 4 with ƒ₁ = 30.8 kHz and ƒ₂ = 63 Hz. Their signals were clearly distinguishable by the locations of the extremes and zeros of their responses. Binary mixtures of the two particle types were prepared with different mixing ratios. The mixture samples were analyzed by determining the best linear combination of the two pure constituents that best resembled the measured signals of the mixtures. Using a quadratic programming algorithm, the mixing ratios could be determined with an accuracy of greater than 14\%. If each particle type is functionalized with a different antibody, multiplex detection of two different analytes becomes feasible.},
  language  = {en}
}