TY - JOUR A1 - Kätelhön, Enno A1 - Mayer, Dirk A1 - Banzet, Marko A1 - Offenhäusser, Andreas A1 - Wolfrum, Bernhard T1 - Nanocavity crossbar arrays for parallel electrochemical sensing on a chip JF - Beilstein Journal of Nanotechnology PY - 2014/// VL - 5 SP - 1137 EP - 1143 SN - 2190-4286 DO - 10.3762/bjnano.5.124 PB - Beilstein-Institut JA - Beilstein J. Nanotechnol. UR - https://doi.org/10.3762/bjnano.5.124 KW - electrochemical imaging KW - nanoelectrochemistry KW - redox cycling N2 - We introduce a novel device for the mapping of redox-active compounds at high spatial resolution based on a crossbar electrode architecture. The sensor array is formed by two sets of 16 parallel band electrodes that are arranged perpendicular to each other on the wafer surface. At each intersection, the crossing bars are separated by a ca. 65 nm high nanocavity, which is stabilized by the surrounding passivation layer. During operation, perpendicular bar electrodes are biased to potentials above and below the redox potential of species under investigation, thus, enabling repeated subsequent reactions at the two electrodes. By this means, a redox cycling current is formed across the gap that can be measured externally. As the nanocavity devices feature a very high current amplification in redox cycling mode, individual sensing spots can be addressed in parallel, enabling high-throughput electrochemical imaging. This paper introduces the design of the device, discusses the fabrication process and demonstrates its capabilities in sequential and parallel data acquisition mode by using a hexacyanoferrate probe. ER - TY - JOUR AU - Sanderson, D. G. AU - Anderson, L. B. JF - Anal. Chem. PY - 1985/// VL - 57 SP - 2388 EP - 2393 DO - 10.1021/ac00289a050 ER - TY - JOUR AU - Aoki, K. AU - Morita, M. AU - Niwa, O. AU - Tabei, H. JF - J. Electroanal. Chem. PY - 1988/// VL - 256 SP - 269 EP - 282 DO - 10.1016/0022-0728(88)87003-7 ER - TY - JOUR AU - Fan, F.-R. F. AU - Bard, A. J. JF - Science PY - 1995/// VL - 267 SP - 871 EP - 874 DO - 10.1126/science.267.5199.871 ER - TY - JOUR AU - Niwa, O. JF - Electroanalysis PY - 1995/// VL - 7 SP - 606 EP - 613 DO - 10.1002/elan.1140070702 ER - TY - JOUR AU - Neugebauer, S. AU - Müller, U. AU - Lohmüller, T. AU - Spatz, J. P. AU - Stelzle, M. AU - Schuhmann, W. JF - Electroanalysis PY - 2006/// VL - 18 SP - 1929 EP - 1936 DO - 10.1002/elan.200603612 ER - TY - JOUR AU - Goluch, E. AU - Wolfrum, B. AU - Singh, P. S. AU - Zevenbergen, M. A. G. AU - Lemay, S. G. JF - Anal. Bioanal. Chem. PY - 2009/// VL - 394 SP - 447 EP - 456 DO - 10.1007/s00216-008-2575-x ER - TY - JOUR AU - Lewis, P. M. AU - Sheridan, L. B. AU - Gawley, R. E. AU - Fritsch, I. JF - Anal. Chem. PY - 2010/// VL - 82 SP - 1659 EP - 1668 DO - 10.1021/ac901066p ER - TY - JOUR AU - Aggarwal, A. AU - Hu, M. AU - Fritsch, I. JF - Anal. Bioanal. Chem. PY - 2013/// VL - 405 SP - 3859 EP - 3869 DO - 10.1007/s00216-013-6738-z ER - TY - JOUR AU - Rassaei, L. AU - Singh, P. S. AU - Lemay, S. G. JF - Anal. Chem. PY - 2011/// VL - 83 SP - 3974 EP - 3980 DO - 10.1021/ac200307n ER - TY - JOUR AU - Lemay, S. G. AU - Kang, S. AU - Mathwig, K. AU - Singh, P. S. JF - Acc. Chem. Res. PY - 2013/// VL - 46 SP - 369 EP - 377 DO - 10.1021/ar300169d ER - TY - JOUR AU - Kätelhön, E. AU - Wolfrum, B. JF - Rev. Anal. Chem. PY - 2012/// VL - 31 SP - 7 EP - 14 DO - 10.1515/revac-2011-0031 ER - TY - JOUR AU - Wolfrum, B. AU - Zevenbergen, M. AU - Lemay, S. JF - Anal. Chem. PY - 2008/// VL - 80 SP - 972 EP - 977 DO - 10.1021/ac7016647 ER - TY - JOUR AU - Kätelhön, E. AU - Hofmann, B. AU - Lemay, S. G. AU - Zevenbergen, M. A. G. AU - Offenhäusser, A. AU - Wolfrum, B. JF - Anal. Chem. PY - 2010/// VL - 82 SP - 8502 EP - 8509 DO - 10.1021/ac101387f ER - TY - JOUR AU - Zevenbergen, M. A. G. AU - Singh, P. S. AU - Goluch, E. D. AU - Wolfrum, B. L. AU - Lemay, S. G. JF - Nano Lett. PY - 2011/// VL - 11 SP - 2881 EP - 2886 DO - 10.1021/nl2013423 ER - TY - JOUR AU - Singh, P. S. AU - Kätelhön, E. AU - Mathwig, K. AU - Wolfrum, B. AU - Lemay, S. G. JF - ACS Nano PY - 2012/// VL - 6 SP - 9662 EP - 9671 DO - 10.1021/nn3031029 ER - TY - JOUR AU - Kang, S. AU - Nieuwenhuis, A. F. AU - Mathwig, K. AU - Mampallil, D. AU - Lemay, S. G. JF - ACS Nano PY - 2013/// VL - 7 SP - 10931 EP - 10937 DO - 10.1021/nn404440v ER - TY - JOUR AU - Lin, Z. AU - Takahashi, Y. AU - Kitagawa, Y. AU - Umemura, T. AU - Shiku, H. AU - Matsue, T. JF - Anal. Chem. PY - 2008/// VL - 80 SP - 6830 EP - 6833 DO - 10.1021/ac801389d ER - TY - JOUR AU - Lin, Z. AU - Takahashi, Y. AU - Murata, T. AU - Takeda, M. AU - Ino, K. AU - Shiku, H. AU - Matsue, T. JF - Angew. Chem., Int. Ed. PY - 2009/// VL - 48 SP - 2044 EP - 2046 DO - 10.1002/anie.200805743 ER - TY - JOUR AU - Takeda, M. AU - Shiku, H. AU - Ino, K. AU - Matsue, T. JF - Analyst PY - 2011/// VL - 136 SP - 4991 EP - 4996 DO - 10.1039/c1an15620a ER - TY - JOUR AU - Ino, K. AU - Saito, W. AU - Koide, M. AU - Umemura, T. AU - Shiku, H. AU - Matsue, T. JF - Lab Chip PY - 2011/// VL - 11 SP - 385 EP - 388 DO - 10.1039/c0lc00437e ER - TY - JOUR AU - Lin, Z. AU - Ino, K. AU - Shiku, H. AU - Matsue, T. AU - Chen, G. JF - Chem. Commun. PY - 2010/// VL - 46 SP - 243 EP - 245 DO - 10.1039/B915871E ER - TY - JOUR AU - Lin, Z. AU - Ino, K. AU - Shiku, H. AU - Matsue, T. JF - Chem. Commun. PY - 2010/// VL - 46 SP - 559 EP - 561 DO - 10.1039/B915212A ER - TY - JOUR AU - Ino, K. AU - Goto, T. AU - Kanno, Y. AU - Inoue, K. Y. AU - Takahashi, Y. AU - Shiku, H. AU - Matsue, T. JF - Lab Chip PY - 2014/// VL - 14 SP - 787 EP - 794 DO - 10.1039/C3LC51156A ER - TY - JOUR AU - Zhu, X. AU - Ino, K. AU - Lin, Z. AU - Shiku, H. AU - Chen, G. AU - Matsue, T. JF - Sens. Actuators, B PY - 2011/// VL - 160 SP - 923 EP - 928 DO - 10.1016/j.snb.2011.09.004 ER - TY - JOUR AU - Ino, K. AU - Nishijo, T. AU - Arai, T. AU - Kanno, Y. AU - Takahashi, Y. AU - Shiku, H. AU - Matsue, T. JF - Angew. Chem., Int. Ed. PY - 2012/// VL - 51 SP - 6648 EP - 6652 DO - 10.1002/anie.201201602 ER - TY - JOUR AU - Macpherson, J. V. AU - Unwin, P. R. JF - J. Phys. Chem. PY - 1995/// VL - 99 SP - 3338 EP - 3351 DO - 10.1021/j100010a052 ER - TY - JOUR AU - Wightman, R. M. JF - Science PY - 2006/// VL - 311 SP - 1570 EP - 1574 DO - 10.1126/science.1120027 ER - TY - JOUR AU - Berberian, K. AU - Kisler, K. AU - Fang, Q. AU - Lindau, M. JF - Anal. Chem. PY - 2009/// VL - 81 SP - 8734 EP - 8740 DO - 10.1021/ac900674g ER - TY - JOUR AU - Zachek, M. K. AU - Takmakov, P. AU - Park, J. AU - Wightman, R. M. AU - McCarty, G. S. JF - Biosens. Bioelectron. PY - 2010/// VL - 25 SP - 1179 EP - 1185 DO - 10.1016/j.bios.2009.10.008 ER - TY - JOUR AU - Liu, X. AU - Barizuddin, S. AU - Shin, W. AU - Mathai, C. J. AU - Gangopadhyay, S. AU - Gillis, K. D. JF - Anal. Chem. PY - 2011/// VL - 83 SP - 2445 EP - 2451 DO - 10.1021/ac1033616 ER - TY - JOUR AU - Lin, Y. AU - Trouillon, R. I. AU - Svensson, M. I. AU - Keighron, J. D. AU - Cans, A.-S. AU - Ewing, A. G. JF - Anal. Chem. PY - 2012/// VL - 84 SP - 2949 EP - 2954 DO - 10.1021/ac3000368 ER - TY - JOUR AU - Schulte, A. AU - Nebel, M. AU - Schuhmann, W. JF - Methods Enzymol. PY - 2012/// VL - 504 SP - 237 EP - 254 DO - 10.1016/B978-0-12-391857-4.00012-4 ER - TY - JOUR AU - Kim, B. N. AU - Herbst, A. D. AU - Kim, S. J. AU - Minch, B. A. AU - Lindau, M. JF - Biosens. Bioelectron. PY - 2013/// VL - 41 SP - 736 EP - 744 DO - 10.1016/j.bios.2012.09.058 ER - TY - JOUR AU - Takahashi, Y. AU - Shevchuk, A. I. AU - Novak, P. AU - Babakinejad, B. AU - Macpherson, J. AU - Unwin, P. R. AU - Shiku, H. AU - Gorelik, J. AU - Klenerman, D. AU - Korchev, Y. E. AU - Matsue, T. JF - Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. PY - 2012/// VL - 109 SP - 11540 EP - 11545 DO - 10.1073/pnas.1203570109 ER - TY - JOUR AU - Alivisatos, A. P. AU - Andrews, A. M. AU - Boyden, E. S. AU - Chun, M. AU - Church, G. M. AU - Deisseroth, K. AU - Donoghue, J. P. AU - Fraser, S. E. AU - Lippincott-Schwartz, J. AU - Looger, L. L. AU - Masmanidis, S. AU - McEuen, P. L. AU - Nurmikko, A. V. AU - Park, H. AU - Peterka, D. S. AU - Reid, C. AU - Roukes, M. L. AU - Scherer, A. AU - Schnitzer, M. AU - Sejnowski, T. J. AU - Shepard, K. L. AU - Tsao, D. AU - Turrigiano, G. AU - Weiss, P. S. AU - Xu, C. AU - Yuste, R. AU - Zhuang, X. JF - ACS Nano PY - 2013/// VL - 7 SP - 1850 EP - 1866 DO - 10.1021/nn4012847 ER - TY - JOUR AU - Yakushenko, A. AU - Kätelhön, E. AU - Wolfrum, B. JF - Anal. Chem. PY - 2013/// VL - 85 SP - 5483 EP - 5490 DO - 10.1021/ac4006183 ER - TY - JOUR AU - Wang, J. AU - Trouillon, R. AU - Lin, Y. AU - Svensson, M. I. AU - Ewing, A. G. JF - Anal. Chem. PY - 2013/// VL - 85 SP - 5600 EP - 5608 DO - 10.1021/ac4009385 ER - TY - JOUR AU - Schmitt, G. AU - Schultze, J.-W. AU - Faßbender, F. AU - Buß, G. AU - Lüth, H. AU - Schöning, M. J. JF - Electrochim. Acta PY - 1999/// VL - 44 SP - 3865 EP - 3883 DO - 10.1016/S0013-4686(99)00094-8 ER -