Η Ομάδα Αναλαμβάνει Μελέτη Δισδιάστατων Μεταβατικών Χαλκογονιδίων Μετάλλων Σημαντική Βιοϊατρική Εφαρμογή, Συμπεριλαμβανομένου Βιοαισθητήρα

Αναδημοσίευση από τον Πλάτωνα

Ακολουθούν: 0

Αρχική > Τύπος > Η ομάδα αναλαμβάνει μελέτη δισδιάστατων χαλκογονιδίων μετάλλων μετάπτωσης Σημαντική βιοϊατρική εφαρμογή, συμπεριλαμβανομένης της βιοαισθητοποίησης

Οι ερευνητές παρουσιάζουν τις διαμορφώσεις ιδιοτήτων των δισδιάστατων χαλκογονιδίων μετάλλων μετάπτωσης, συμπεριλαμβανομένων των θεμελιωδών ιδιοτήτων τους, των μεθόδων διαμόρφωσης και της λειτουργικοποίησης. Επιπλέον, συζητούνται διεξοδικά οι εφαρμογές τους ως εξαιρετικά ευαίσθητοι βιοαισθητήρες. ΠΙΣΤΩΣΗ
Nano Research Energy, Tsinghua University Press

Περίληψη:
Τα δισδιάστατα υλικά, όπως το διχαλκογονίδιο του μεταβατικού μετάλλου, έχουν εφαρμογές στη δημόσια υγεία λόγω της μεγάλης επιφάνειας και των υψηλών επιφανειακών ευαισθησιών τους, καθώς και των μοναδικών ηλεκτρικών, οπτικών και ηλεκτροχημικών ιδιοτήτων τους. Μια ερευνητική ομάδα έχει αναλάβει μια μελέτη ανασκόπησης των μεθόδων που χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση των ιδιοτήτων του δισδιάστατου διχαλκογονιδίου μετάλλου μεταπτώσεως (TMD). Αυτές οι μέθοδοι έχουν σημαντικές βιοϊατρικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένου του βιοαισθητήρα.

Η ομάδα αναλαμβάνει μελέτη δισδιάστατων χαλκογονιδίων μετάλλων μετάπτωσης Σημαντική βιοϊατρική εφαρμογή, συμπεριλαμβανομένης της βιοαισθητοποίησης

Tsinghua, Κίνα | Δημοσιεύτηκε στις 9 Δεκεμβρίου 2022

Στόχος της ομάδας είναι να παρουσιάσει μια ολοκληρωμένη περίληψη αυτού του πολλά υποσχόμενου τομέα και να δείξει τις προκλήσεις και τις ευκαιρίες που είναι διαθέσιμες σε αυτόν τον ερευνητικό τομέα. «Σε αυτή την ανασκόπηση, εστιάζουμε στις σύγχρονες μεθόδους για τη διαμόρφωση των ιδιοτήτων των δισδιάστατων TMD και των εφαρμογών τους στον βιοαισθητήρα. Συγκεκριμένα, συζητάμε διεξοδικά τη δομή, τις εγγενείς ιδιότητες, τις μεθόδους διαμόρφωσης ιδιοτήτων και τις εφαρμογές βιοαισθητήρα του TMD», δήλωσε ο Yu Lei, επίκουρος καθηγητής στο Institute of Materials Research, Shenzhen International Graduate School, στο Πανεπιστήμιο Tsinghua.

Από τότε που ανακαλύφθηκε το γραφένιο το 2004, τα δισδιάστατα υλικά, όπως το TMD, έχουν προσελκύσει σημαντική προσοχή. Λόγω των μοναδικών ιδιοτήτων του, το δισδιάστατο TMD μπορεί να χρησιμεύσει ως ατομικά λεπτές πλατφόρμες για αποθήκευση και μετατροπή ενέργειας, φωτοηλεκτρική μετατροπή, κατάλυση και βιοαισθητήρα. Το TMD εμφανίζει επίσης μια δομή ευρείας ζώνης και έχει ασυνήθιστες οπτικές ιδιότητες. Ένα ακόμη πλεονέκτημα του δισδιάστατου TMD είναι ότι μπορεί να παραχθεί σε μεγάλες ποσότητες με χαμηλό κόστος.

Στη δημόσια υγεία, η αξιόπιστη και οικονομικά προσιτή in vitro και in vivo ανίχνευση βιομορίων είναι απαραίτητη για την πρόληψη και τη διάγνωση ασθενειών. Ειδικά κατά τη διάρκεια της πανδημίας COVID-19, οι άνθρωποι έχουν υποφέρει όχι μόνο από τη σωματική ασθένεια, αλλά και από τα ψυχολογικά προβλήματα που σχετίζονται με την εκτεταμένη έκθεση στο στρες. Το εκτεταμένο στρες μπορεί να οδηγήσει σε μη φυσιολογικά επίπεδα σε βιοδείκτες όπως η σεροτονίνη, η ντοπαμίνη, η κορτιζόλη και η επινεφρίνη. Επομένως, είναι σημαντικό οι επιστήμονες να βρουν μη επεμβατικούς τρόπους για να παρακολουθούν αυτούς τους βιοδείκτες στα σωματικά υγρά, όπως ο ιδρώτας, τα δάκρυα και το σάλιο. Προκειμένου οι επαγγελματίες υγείας να αξιολογήσουν γρήγορα και με ακρίβεια το άγχος ενός ατόμου και να διαγνώσουν ψυχολογική ασθένεια, οι βιοαισθητήρες έχουν σημαντική σημασία στη διαγνωστική, την περιβαλλοντική παρακολούθηση και την ιατροδικαστική βιομηχανία.

Η ομάδα εξέτασε τη χρήση του δισδιάστατου TMD ως λειτουργικού υλικού για τη βιοαισθητήρα, τις προσεγγίσεις για τη ρύθμιση των ιδιοτήτων του TMD και διαφορετικούς τύπους βιοαισθητήρων που βασίζονται σε TMD, συμπεριλαμβανομένων ηλεκτρικών, οπτικών και ηλεκτροχημικών αισθητήρων. «Η μελέτη της δημόσιας υγείας είναι πάντα ένα σημαντικό καθήκον για την πρόληψη, τη διάγνωση και την καταπολέμηση των ασθενειών. Η ανάπτυξη υπερευαίσθητων και εκλεκτικών βιοαισθητήρων είναι κρίσιμη για την πρόληψη και τη διάγνωση ασθενειών», δήλωσε ο Bilu Liu, αναπληρωτής καθηγητής και κύριος ερευνητής στο Shenzhen Geim Graphene Center, Shenzhen International Graduate School, Πανεπιστήμιο Tsinghua.

Το δισδιάστατο TMD είναι μια πολύ ευαίσθητη πλατφόρμα για βιοαισθητήρα. Αυτοί οι δισδιάστατοι ηλεκτρικοί/οπτικοί/ηλεκτροχημικοί αισθητήρες που βασίζονται στο TMD έχουν χρησιμοποιηθεί εύκολα για βιοαισθητήρες που κυμαίνονται από μικρά ιόντα και μόρια, όπως Ca2+, H+, H2O2, NO2, NH3, έως βιομόρια όπως η ντοπαμίνη και η κορτιζόλη, που σχετίζονται με την κεντρική νευρικές ασθένειες και μέχρι τις πολυπλοκότητες των μορίων, όπως βακτήρια, ιοί και πρωτεΐνες.

Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι παρά τις αξιοσημείωτες δυνατότητες, πολλές προκλήσεις που σχετίζονται με τους βιοαισθητήρες που βασίζονται σε TMD πρέπει ακόμα να επιλυθούν πριν μπορέσουν να έχουν πραγματικό αντίκτυπο. Προτείνουν διάφορες πιθανές κατευθύνσεις έρευνας. Η ομάδα συνιστά να χρησιμοποιείται ο βρόχος ανάδρασης που υποστηρίζεται από τη μηχανική μάθηση για τη μείωση του χρόνου δοκιμής που απαιτείται για τη δημιουργία της βάσης δεδομένων που απαιτείται για την εύρεση των κατάλληλων βιομορίων και ζευγών TMD. Η δεύτερη σύστασή τους είναι η χρήση ενός βρόχου ανάδρασης υποβοηθούμενο από τη μηχανική μάθηση για την επίτευξη της κατ' απαίτηση διαμόρφωσης ιδιοτήτων και της βάσης δεδομένων βιομόρια/TMD. Γνωρίζοντας ότι τα σύνθετα υλικά που βασίζονται σε TMD παρουσιάζουν εξαιρετική απόδοση όταν κατασκευάζονται σε συσκευές, η τρίτη σύστασή τους είναι να υιοθετηθούν τροποποιήσεις επιφάνειας, όπως ελαττώματα και κενά, για τη βελτίωση της δραστηριότητας των σύνθετων υλικών που βασίζονται σε TMD. Η τελευταία τους σύσταση είναι να αναπτυχθούν μέθοδοι παραγωγής χαμηλού κόστους σε χαμηλή θερμοκρασία για την προετοιμασία του TMD. Η τρέχουσα μέθοδος εναπόθεσης χημικών ατμών που χρησιμοποιείται για την προετοιμασία του TMD μπορεί να οδηγήσει σε ρωγμές και ρυτίδες. Μια μέθοδος χαμηλού κόστους και χαμηλής θερμοκρασίας θα βελτίωνε την ποιότητα των φιλμ. «Καθώς επιλύονται τα βασικά τεχνικά ζητήματα, οι συσκευές που βασίζονται στο δισδιάστατο TMD θα είναι οι κύριοι υποψήφιοι για τις νέες τεχνολογίες υγειονομικής περίθαλψης», δήλωσε ο Lei.

Η ομάδα του Πανεπιστημίου Tsinghua περιλαμβάνει τους Yichao Bai και Linxuan Sun και τον Yu Lei από το Ινστιτούτο Έρευνας Υλικών, το Διεθνές Μεταπτυχιακό Σχολείο Tsinghua Shenzhen και το Εργαστήριο Θερμικής Διαχείρισης Θερμικής Μηχανικής και Υλικών της Επαρχίας Guangdong, το Διεθνές Μεταπτυχιακό Σχολείο Tsinghua Shenzhen. μαζί με τους Qiangmin Yu και Bilu Liu από το Institute of Materials Research, το Tsinghua Shenzhen International Graduate School και το Shenzhen Geim Graphene Center, το Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute & Institute of Materials Research, το Tsinghua Shenzhen International Graduate School.

Αυτή η έρευνα χρηματοδοτείται από το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας, το Εθνικό Ταμείο Επιστημών για Διακεκριμένους Νέους Μελετητές, το Πρόγραμμα Ομάδας Έρευνας Καινοτόμου και Επιχειρηματικού Γκουανγκντόνγκ, το Βασικό Ερευνητικό Πρόγραμμα Shenzhen, τα Ταμεία Εκκίνησης Επιστημονικής Έρευνας στο Διεθνές Μεταπτυχιακό Σχολείο Tsinghua Shenzhen, και Shenzhen Basic Research Project.

####

Σχετικά με το Tsinghua University Press
Σχετικά με την ενέργεια Nano Research

Το Nano Research Energy δημοσιεύεται από την Tsinghua University Press, με στόχο να είναι ένα διεθνές, ανοιχτής πρόσβασης και διεπιστημονικό περιοδικό. Θα δημοσιεύσουμε έρευνα για προηγμένα νανοϋλικά αιχμής και νανοτεχνολογία για την ενέργεια. Είναι αφιερωμένο στη διερεύνηση διαφόρων πτυχών της έρευνας που σχετίζεται με την ενέργεια που χρησιμοποιεί νανοϋλικά και νανοτεχνολογία, συμπεριλαμβανομένων, ενδεικτικά, της παραγωγής ενέργειας, της μετατροπής, της αποθήκευσης, της διατήρησης, της καθαρής ενέργειας κ.λπ. Η Nano Research Energy θα δημοσιεύσει τέσσερις τύπους χειρογράφων, δηλαδή Επικοινωνίες, Ερευνητικά άρθρα, Κριτικές και Προοπτικές σε μορφή ανοιχτής πρόσβασης.

Σχετικά με το SciOpen

Το SciOpen είναι ένας επαγγελματικός πόρος ανοιχτής πρόσβασης για ανακάλυψη επιστημονικού και τεχνικού περιεχομένου που δημοσιεύεται από την Tsinghua University Press και τους εκδοτικούς εταίρους του, παρέχοντας στην επιστημονική εκδοτική κοινότητα καινοτόμο τεχνολογία και κορυφαίες δυνατότητες στην αγορά. Το SciOpen παρέχει υπηρεσίες από άκρο σε άκρο σε υποβολή χειρογράφων, αξιολόγηση από ομοτίμους, φιλοξενία περιεχομένου, αναλυτικά στοιχεία και διαχείριση ταυτότητας και συμβουλές ειδικών για να διασφαλίσει την ανάπτυξη κάθε περιοδικού, προσφέροντας μια σειρά επιλογών σε όλες τις λειτουργίες όπως Διάταξη Περιοδικού, Υπηρεσίες Παραγωγής, Υπηρεσίες Σύνταξης, Μάρκετινγκ και προωθήσεις, διαδικτυακή λειτουργικότητα κ.λπ. Με την ψηφιοποίηση της διαδικασίας δημοσίευσης, το SciOpen διευρύνει την εμβέλεια, εμβαθύνει τον αντίκτυπο και επιταχύνει την ανταλλαγή ιδεών.

Για περισσότερες πληροφορίες, πατήστε εδώ

Επαφές:
Γιάο Μενγκ
Tsinghua University Press
Γραφείο: 86-108-347-0574

Πνευματικά δικαιώματα © Tsinghua University Press

Εάν έχετε ένα σχόλιο, παρακαλώ Επικοινωνία και εμείς με χαρά θα σας εξυπηρετήσουμε.

Οι εκδότες δελτίων ειδήσεων, όχι η 7th Wave, Inc. ή η Nanotechnology Now, είναι αποκλειστικά υπεύθυνες για την ακρίβεια του περιεχομένου.

Bookmark: