Team Undertakes Study Of Two-dimensional Transition Metal Chalcogenides Important Biomedical Application, Including Biosensing

أعاد نشره أفلاطون

المتابعون: 0

الصفحة الرئيسية > صحافة > يضطلع الفريق بدراسة مركبات الكالكوجينيدات المعدنية الانتقالية ثنائية الأبعاد.

يقدم الباحثون تحويرات خصائص الكالكوجينيدات المعدنية الانتقالية ثنائية الأبعاد بما في ذلك خصائصها الأساسية وطرق التعديل والوظائف. بالإضافة إلى ذلك ، تتم مناقشة تطبيقاتها كمستشعرات حيوية شديدة الحساسية. الإئتمان
نانو أبحاث الطاقة ، مطبعة جامعة تسينغهوا

المستخلص:
المواد ثنائية الأبعاد ، مثل ثنائي الكالكوجينيد المعدني الانتقالي ، لها تطبيقات في الصحة العامة بسبب مساحة سطحها الكبيرة وحساسيات سطحها العالية ، إلى جانب خصائصها الكهربائية والضوئية والكهروكيميائية الفريدة. أجرى فريق بحثي دراسة مراجعة للطرق المستخدمة لتعديل خصائص ثنائي كالكوجينيد معدني انتقالي ثنائي الأبعاد (TMD). هذه الطرق لها تطبيقات طبية حيوية مهمة ، بما في ذلك الاستشعار البيولوجي.

يقوم الفريق بدراسة الكالكوجينيدات المعدنية الانتقالية ثنائية الأبعاد.

تسينغهوا ، الصين | نُشر في 9 كانون الأول (ديسمبر) 2022

هدف الفريق هو تقديم تلخيص شامل لهذا المجال الواعد وإظهار التحديات والفرص المتاحة في هذا المجال البحثي. "في هذه المراجعة ، نركز على أحدث الأساليب لتعديل خصائص TMD ثنائية الأبعاد وتطبيقاتها في الاستشعار الحيوي. على وجه الخصوص ، نحن نناقش بدقة الهيكل والخصائص الجوهرية وطرق تعديل الخصائص وتطبيقات الاستشعار الحيوي لـ TMD ، "قال Yu Lei ، الأستاذ المساعد في معهد أبحاث المواد ، مدرسة Shenzhen الدولية للدراسات العليا ، جامعة Tsinghua.

منذ اكتشاف الجرافين في عام 2004 ، جذبت المواد ثنائية الأبعاد ، مثل TMD ، اهتمامًا كبيرًا. نظرًا لخصائصه الفريدة ، يمكن أن تكون TMD ثنائية الأبعاد بمثابة منصات رقيقة ذريًا لتخزين الطاقة وتحويلها ، والتحويل الكهروضوئي ، والحفز ، والاستشعار الحيوي. تعرض TMD أيضًا بنية نطاق عريض ولها خصائص بصرية غير عادية. هناك فائدة أخرى من TMD ثنائية الأبعاد وهي أنه يمكن إنتاجها بكميات كبيرة بتكلفة منخفضة.

في مجال الصحة العامة ، يعد الكشف الموثوق به والميسور التكلفة عن الجزيئات الحيوية في المختبر وفي الجسم الحي أمرًا ضروريًا للوقاية من الأمراض وتشخيصها. خلال جائحة COVID-19 على وجه الخصوص ، عانى الناس ليس فقط من المرض الجسدي ، ولكن أيضًا من المشاكل النفسية المتعلقة بالتعرض المكثف للإجهاد. يمكن أن يؤدي الإجهاد الشديد إلى مستويات غير طبيعية في المؤشرات الحيوية مثل السيروتونين والدوبامين والكورتيزول والإبينفرين. لذلك ، من الضروري أن يجد العلماء طرقًا غير جراحية لمراقبة هذه المؤشرات الحيوية في سوائل الجسم ، مثل العرق والدموع واللعاب. من أجل أن يقوم أخصائيو الرعاية الصحية بتقييم إجهاد الشخص بسرعة وبدقة وتشخيص الأمراض النفسية ، فإن أجهزة الاستشعار الحيوية لها أهمية كبيرة في التشخيص والمراقبة البيئية وصناعات الطب الشرعي.

راجع الفريق استخدام TMD ثنائي الأبعاد كمواد وظيفية للاستشعار الحيوي ، وطرق تعديل خصائص TMD ، وأنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار الحيوية القائمة على TMD بما في ذلك أجهزة الاستشعار الكهربائية والضوئية والكهروكيميائية. تعتبر دراسة الصحة العامة دائمًا مهمة رئيسية في الوقاية من الأمراض وتشخيصها ومكافحتها. قال بيلو ليو ، الأستاذ المشارك والباحث الرئيسي في مركز Shenzhen Geim Graphene ، بكلية Shenzhen الدولية للدراسات العليا بجامعة تسينغهوا ، إن تطوير أجهزة استشعار حيوية فائقة الحساسية وانتقائية أمر بالغ الأهمية للوقاية من الأمراض وتشخيصها.

ثنائي الأبعاد TMD عبارة عن منصة حساسة للغاية للاستشعار الحيوي. تم استخدام أجهزة الاستشعار الكهربائية / الضوئية / الكهروكيميائية القائمة على TMD ثنائية الأبعاد بسهولة لأجهزة الاستشعار الحيوية التي تتراوح من الأيونات الصغيرة والجزيئات ، مثل Ca2 + ، H + ، H2O2 ، NO2 ، NH3 ، إلى الجزيئات الحيوية مثل الدوبامين والكورتيزول ، التي ترتبط بالجزيئات المركزية. مرض عصبي ، وصولاً إلى تعقيدات الجزيئات ، مثل البكتيريا والفيروسات والبروتين.

قرر فريق البحث أنه على الرغم من الإمكانات الرائعة ، لا يزال يتعين حل العديد من التحديات المتعلقة بالمستشعرات الحيوية القائمة على TMD قبل أن تتمكن من إحداث تأثير حقيقي. يقترحون عدة اتجاهات بحثية ممكنة. يوصي الفريق باستخدام حلقة التغذية الراجعة بمساعدة التعلم الآلي لتقليل وقت الاختبار اللازم لبناء قاعدة البيانات اللازمة للعثور على الجزيئات الحيوية المناسبة وأزواج TMD. توصيتهم الثانية هي استخدام حلقة التغذية الراجعة بمساعدة التعلم الآلي لتحقيق تعديل الخاصية عند الطلب وقاعدة بيانات الجزيئات الحيوية / TMD. مع العلم أن المركبات القائمة على TMD تظهر أداءً ممتازًا عند تركيبها في الأجهزة ، فإن توصيتهم الثالثة هي أن يتم اعتماد تعديلات السطح ، مثل العيوب والوظائف الشاغرة ، لتحسين نشاط المركبات القائمة على TMD. توصيتهم الأخيرة هي تطوير طرق تصنيع منخفضة التكلفة في درجات حرارة منخفضة لإعداد TMD. يمكن أن تؤدي طريقة ترسيب البخار الكيميائي المستخدمة في تحضير اضطرابات المفصل الفكي الصدغي إلى تشققات وتجاعيد. ستعمل طريقة منخفضة التكلفة ودرجة الحرارة المنخفضة على تحسين جودة الأفلام. قال Lei: "نظرًا لحل المشكلات التقنية الرئيسية ، فإن الأجهزة القائمة على تقنية TMD ثنائية الأبعاد ستكون المرشحة الرئيسية لتقنيات الرعاية الصحية الجديدة".

يضم فريق جامعة تسينغهوا Yichao Bai و Linxuan Sun و Yu Lei من معهد أبحاث المواد وكلية Tsinghua Shenzhen الدولية للدراسات العليا والمختبر الرئيسي لمقاطعة قوانغدونغ لهندسة ومواد الإدارة الحرارية ، مدرسة Tsinghua Shenzhen الدولية للدراسات العليا ؛ إلى جانب Qiangmin Yu و Bilu Liu من معهد أبحاث المواد ، وكلية Tsinghua Shenzhen الدولية للدراسات العليا ، ومركز Shenzhen Geim Graphene ، ومعهد Tsinghua-Berkeley Shenzhen لأبحاث المواد ، ومدرسة Tsinghua Shenzhen الدولية للدراسات العليا.

يتم تمويل هذا البحث من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين ، والصندوق الوطني للعلوم للعلماء الشباب المتميزين ، وبرنامج فريق البحث الابتكاري وريادة الأعمال في قوانغدونغ ، ومشروع Shenzhen Basic Research ، وصناديق بدء البحث العلمي في مدرسة Tsinghua Shenzhen الدولية للدراسات العليا ، ومشروع شنتشن للبحوث الأساسية.

####

حول مطبعة جامعة تسينغهوا
حول Nano Research Energy

تم إطلاق Nano Research Energy من قبل مطبعة جامعة تسينغهوا ، بهدف أن تكون مجلة دولية مفتوحة الوصول ومتعددة التخصصات. سننشر أبحاثًا حول المواد النانوية المتقدمة المتطورة وتكنولوجيا النانو للطاقة. إنه مكرس لاستكشاف جوانب مختلفة من الأبحاث المتعلقة بالطاقة التي تستخدم المواد النانوية وتكنولوجيا النانو ، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر توليد الطاقة والتحويل والتخزين والحفظ والطاقة النظيفة وما إلى ذلك. ستنشر Nano Research Energy أربعة أنواع من المخطوطات ، أي ، الاتصالات والمقالات البحثية والمراجعات ووجهات النظر في نموذج الوصول المفتوح.

حول SciOpen

SciOpen هو مصدر احترافي للوصول المفتوح لاكتشاف المحتوى العلمي والتقني الذي تنشره مطبعة جامعة تسينغهوا وشركائها في النشر ، مما يوفر لمجتمع النشر العلمي تقنية مبتكرة وقدرات رائدة في السوق. توفر SciOpen خدمات شاملة عبر تقديم المخطوطات ، ومراجعة الأقران ، واستضافة المحتوى ، والتحليلات ، وإدارة الهوية ، ونصائح الخبراء لضمان تطوير كل مجلة من خلال تقديم مجموعة من الخيارات في جميع الوظائف مثل تخطيط المجلة ، وخدمات الإنتاج ، وخدمات التحرير ، التسويق والترويج ، الوظائف عبر الإنترنت ، إلخ. من خلال رقمنة عملية النشر ، يوسع SciOpen الوصول ، ويعمق التأثير ، ويسرع تبادل الأفكار.

لمزيد من المعلومات ، يرجى الضغط هنا

جهات الاتصال:
ياو منغ
مطبعة جامعة تسينغهوا
المكتب: 86-108-347-0574

حقوق النشر © مطبعة جامعة تسينغهوا

إذا كان لديك تعليق ، من فضلك اتصل بنا لنا.

جهات إصدار النشرات الإخبارية ، وليس 7th Wave، Inc. أو Nanotechnology Now ، هي المسؤولة وحدها عن دقة المحتوى.

المرجعية: