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Albà MAutor o CoautorPrieto-Simón BAutor (correspondencia)

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11 de abril de 2022
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Designing Electrochemical Biosensing Platforms Using Layered Carbon-Stabilized Porous Silicon Nanostructures

Publicado en:Acs Applied Materials & Interfaces. 14 (13): 15565-15575 - 2022-04-06 14(13), DOI: 10.1021/acsami.2c02113

Autores: Guo, Keying; Alba, Maria; Chin, Grace Pei; Tong, Ziqiu; Guan, Bin; Sailor, Michael J; Voelcker, Nicolas H

Afiliaciones

Commonwealth Sci & Ind Res Org CSIRO, Clayton, Vic 3168, Australia - Autor o Coautor
Department of Chemistry & Biochemistry - Autor o Coautor
Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats , Universitat Rovira i Virgili - Autor o Coautor
King Abdullah Univ Sci & Technol KAUST, Biol & Environm Sci & Engn BESE, Thuwal 239556900, Saudi Arabia - Autor o Coautor
Melbourne Ctr Nanofabricat, Victorian Node Australian Natl Fabricat Facil, Clayton, Vic 3168, Australia - Autor o Coautor
Monash Institute of Pharmaceutical Sciences - Autor o Coautor
Monash Univ, Monash Inst Pharmaceut Sci, Parkville, Vic 3052, Australia - Autor o Coautor
The Australian National Fabrication Facility , Monash Institute of Pharmaceutical Sciences - Autor o Coautor
The Australian National Fabrication Facility , Monash Institute of Pharmaceutical Sciences , Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization - Autor o Coautor
Univ Calif San Diego, Dept Chem & Biochem, La Jolla, CA 92093 USA - Autor o Coautor
Univ Calif San Diego, Dept Nanoengn, La Jolla, CA 92093 USA - Autor o Coautor
Univ South Australia, Future Ind Inst, Mawson Lakes, SA 5095, Australia - Autor o Coautor
University of South Australia - Autor o Coautor
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Resumen

Porous silicon (pSi) is an established porous material that offers ample opportunities for biosensor design thanks to its tunable structure, versatile surface chemistry, and large surface area. Nonetheless, its potential for electrochemical sensing is relatively unexplored. This study investigates layered carbon-stabilized pSi nanostructures with site-specific functionalities as an electrochemical biosensor. A double-layer nanostructure combining a top hydrophilic layer of thermally carbonized pSi (TCpSi) and a bottom hydrophobic layer of thermally hydrocarbonized pSi (THCpSi) is prepared. The modified layers are formed in a stepwise process, involving first an electrochemical anodization step to generate a porous layer with precisely defined pore morphological features, followed by deposition of a thin thermally carbonized coating on the pore walls via temperature-controlled acetylene decomposition. The second layer is then generated beneath the first by following the same two-step process, but the acetylene decomposition conditions are adjusted to deposit a thermally hydrocarbonized coating. The double-layer platform features excellent electrochemical properties such as fast electron-transfer kinetics, which underpin the performance of a TCpSi-THCpSi voltammetric DNA sensor. The biosensor targets a 28-nucleotide single-stranded DNA sequence with a detection limit of 0.4 pM, two orders of magnitude lower than the values reported to date by any other pSi-based electrochemical DNA sensor.

Palabras clave

acidscontrollable surface chemistrydisorderdnadual-surface functionalityelectrochemical biosensorelectrodesgraphenelayered nanostructuresraman-spectroscopysurfaceBiosensing techniquesCarbonControllable surface chemistryDual-surface functionalityElectrochemical biosensorLayered nanostructuresNanostructuresPorosityPorous siliconSiliconTransfer rate constants

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Acs Applied Materials & Interfaces debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2022, se encontraba en la posición 55/344, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Materials Science, Multidisciplinary.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales proporcionadas por WoS (ESI, Clarivate), arroja un valor para la normalización de citas relativas a la tasa de citación esperada de: 1.31. Esto indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 14 Nov 2024)

Esta información viene reforzada por otros indicadores del mismo tipo, que aunque dinámicos en el tiempo y dependientes del conjunto de citaciones medias mundiales en el momento de su cálculo, coinciden en posicionar en algún momento al trabajo, entre el 50% más citados dentro de su temática:

  • Media Ponderada del Impacto Normalizado de la agencia Scopus: 1.42 (fuente consultada: FECYT Feb 2024)
  • Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions: 3.15 (fuente consultada: Dimensions Jul 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-07-19, el siguiente número de citas:

  • WoS: 18
  • Scopus: 15
  • Europe PMC: 1

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-07-19:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 39.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 41 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 4.35.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 2 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Australia; Saudi Arabia; United States of America.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Último Autor (Prieto Simón, Beatriz).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido Prieto Simón, Beatriz.