टीम ने बायोसेंसिंग सहित द्वि-आयामी संक्रमण धातु चाल्कोजेनाइड्स के महत्वपूर्ण बायोमेडिकल अनुप्रयोग का अध्ययन किया

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शोधकर्ता अपनी मौलिक संपत्ति, मॉड्यूलेशन विधियों और कार्यात्मकता सहित द्वि-आयामी संक्रमण धातु चाकोजेनाइड्स के संपत्ति मॉड्यूलेशन प्रस्तुत करते हैं। इसके अलावा, अत्यधिक संवेदनशील बायोसेंसर के रूप में उनके अनुप्रयोगों पर गहन चर्चा की जाती है। श्रेय
नैनो रिसर्च एनर्जी, सिंघुआ यूनिवर्सिटी प्रेस

सार:
द्वि-आयामी सामग्री, जैसे संक्रमण धातु डाइक्लोजेनाइड, उनके बड़े सतह क्षेत्र और उच्च सतह संवेदनशीलता के साथ-साथ उनके अद्वितीय विद्युत, ऑप्टिकल और विद्युत रासायनिक गुणों के कारण सार्वजनिक स्वास्थ्य में अनुप्रयोग हैं। एक शोध दल ने द्वि-आयामी संक्रमण धातु डाइक्लोजेनाइड (टीएमडी) के गुणों को संशोधित करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियों का समीक्षा अध्ययन किया है। इन विधियों में बायोसेंसिंग सहित महत्वपूर्ण बायोमेडिकल अनुप्रयोग हैं।

टीम बायोसेंसिंग सहित द्वि-आयामी संक्रमण धातु चाकोजेनाइड्स महत्वपूर्ण जैव चिकित्सा अनुप्रयोग का अध्ययन करती है

सिंघुआ, चीन | 9 दिसंबर, 2022 को पोस्ट किया गया

टीम का लक्ष्य इस आशाजनक क्षेत्र का व्यापक सारांश प्रस्तुत करना और इस शोध क्षेत्र में उपलब्ध चुनौतियों और अवसरों को दिखाना है। "इस समीक्षा में, हम बायोसेंसिंग में द्वि-आयामी टीएमडी और उनके अनुप्रयोगों के गुणों को संशोधित करने के लिए अत्याधुनिक तरीकों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। विशेष रूप से, हम पूरी तरह से संरचना, आंतरिक गुणों, संपत्ति मॉडुलन विधियों और टीएमडी के बायोसेंसिंग अनुप्रयोगों पर चर्चा करते हैं, "यू लेई, इंस्टीट्यूट ऑफ मैटेरियल्स रिसर्च, शेन्ज़ेन इंटरनेशनल ग्रेजुएट स्कूल, सिंघुआ विश्वविद्यालय में एक सहायक प्रोफेसर ने कहा।

चूंकि 2004 में ग्राफीन की खोज की गई थी, टीएमडी जैसी द्वि-आयामी सामग्री ने महत्वपूर्ण ध्यान आकर्षित किया है। अपने अद्वितीय गुणों के कारण, द्वि-आयामी TMD ऊर्जा भंडारण और रूपांतरण, फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण, कटैलिसीस और बायोसेंसिंग के लिए परमाणु रूप से पतले प्लेटफॉर्म के रूप में काम कर सकता है। टीएमडी एक विस्तृत बैंड संरचना भी प्रदर्शित करता है और इसमें असामान्य ऑप्टिकल गुण होते हैं। द्वि-आयामी टीएमडी का एक और लाभ यह है कि इसे कम लागत पर बड़ी मात्रा में उत्पादित किया जा सकता है।

सार्वजनिक स्वास्थ्य में, रोग की रोकथाम और निदान के लिए इन विट्रो और इन विवो बायोमोलेक्यूल्स की विश्वसनीय और सस्ती पहचान आवश्यक है। विशेष रूप से COVID-19 महामारी के दौरान, लोग न केवल शारीरिक बीमारी से पीड़ित हुए हैं, बल्कि तनाव के व्यापक जोखिम से संबंधित मनोवैज्ञानिक समस्याओं से भी पीड़ित हैं। व्यापक तनाव के परिणामस्वरूप बायोमार्कर जैसे सेरोटोनिन, डोपामाइन, कोर्टिसोल और एपिनेफ्रीन में असामान्य स्तर हो सकते हैं। इसलिए, यह आवश्यक है कि वैज्ञानिक शरीर के तरल पदार्थ, जैसे पसीना, आंसू और लार में इन बायोमार्कर की निगरानी के लिए गैर-आक्रामक तरीके खोजें। स्वास्थ्य देखभाल पेशेवरों के लिए किसी व्यक्ति के तनाव का त्वरित और सटीक आकलन करने और मनोवैज्ञानिक बीमारी का निदान करने के लिए, डायग्नोस्टिक्स, पर्यावरण निगरानी और फोरेंसिक उद्योगों में बायोसेंसर का महत्वपूर्ण महत्व है।

टीम ने बायोसेंसिंग के लिए कार्यात्मक सामग्री के रूप में द्वि-आयामी टीएमडी के उपयोग की समीक्षा की, टीएमडी के गुणों को संशोधित करने के दृष्टिकोण, और विभिन्न प्रकार के टीएमडी-आधारित बायोसेंसर जिनमें इलेक्ट्रिक, ऑप्टिकल और इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसर शामिल हैं। "सार्वजनिक स्वास्थ्य अध्ययन हमेशा बीमारियों को रोकने, निदान करने और लड़ने में एक प्रमुख कार्य है। बीमारियों की रोकथाम और निदान के लिए अल्ट्रासेंसिटिव और चयनात्मक बायोसेंसर विकसित करना महत्वपूर्ण है," शेन्ज़ेन गीम ग्राफीन सेंटर, शेन्ज़ेन इंटरनेशनल ग्रेजुएट स्कूल, सिंघुआ विश्वविद्यालय में एक एसोसिएट प्रोफेसर और एक प्रमुख अन्वेषक बिलू लियू ने कहा।

द्वि-आयामी टीएमडी बायोसेंसिंग के लिए एक बहुत ही संवेदनशील मंच है। इन द्वि-आयामी टीएमडी आधारित इलेक्ट्रिकल/ऑप्टिकल/इलेक्ट्रोकेमिकल सेंसरों का आसानी से छोटे आयनों और अणुओं, जैसे सीए2+, एच+, एच2ओ2, एनओ2, एनएच3 से लेकर डोपामाइन और कोर्टिसोल जैसे जैव-अणुओं के लिए उपयोग किया जाता है, जो केंद्रीय से संबंधित हैं। स्नायविक रोग, और बैक्टीरिया, वायरस और प्रोटीन जैसे अणु जटिलताओं के सभी तरीके।

अनुसंधान दल ने निर्धारित किया कि उल्लेखनीय क्षमता के बावजूद, टीएमडी-आधारित बायोसेंसर से संबंधित कई चुनौतियों को अभी भी हल करने की आवश्यकता है, इससे पहले कि वे वास्तविक प्रभाव डाल सकें। वे कई संभावित अनुसंधान दिशाओं का सुझाव देते हैं। टीम अनुशंसा करती है कि मशीन लर्निंग द्वारा सहायता प्राप्त फीडबैक लूप का उपयोग उचित जैव-अणुओं और टीएमडी जोड़े को खोजने के लिए आवश्यक डेटाबेस बनाने के लिए आवश्यक परीक्षण समय को कम करने के लिए किया जाए। उनकी दूसरी सिफारिश ऑन-डिमांड प्रॉपर्टी मॉड्यूलेशन और बायोमोलेक्युलस / टीएमडी डेटाबेस को प्राप्त करने के लिए मशीन लर्निंग द्वारा सहायता प्राप्त फीडबैक लूप का उपयोग है। यह जानते हुए कि टीएमडी-आधारित कंपोजिट उपकरणों में निर्मित होने पर उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदर्शित करते हैं, उनकी तीसरी सिफारिश यह है कि टीएमडी-आधारित कंपोजिट की गतिविधि में सुधार के लिए दोषों और रिक्तियों जैसे सतह संशोधनों को अपनाया जाए। उनकी अंतिम सिफारिश यह है कि टीएमडी तैयार करने के लिए कम तापमान पर कम लागत वाली निर्माण विधियों का विकास किया जाए। टीएमडी तैयार करने के लिए उपयोग की जाने वाली वर्तमान रासायनिक वाष्प जमाव विधि से दरारें और झुर्रियां हो सकती हैं। कम लागत वाली, कम तापमान वाली विधि से फिल्मों की गुणवत्ता में सुधार होगा। लेई ने कहा, "चूंकि प्रमुख तकनीकी मुद्दों का समाधान हो गया है, द्वि-आयामी टीएमडी पर आधारित उपकरण नई स्वास्थ्य देखभाल तकनीकों के लिए व्यापक उम्मीदवार होंगे।"

सिंघुआ विश्वविद्यालय की टीम में सामग्री अनुसंधान संस्थान, सिंघुआ शेन्ज़ेन इंटरनेशनल ग्रेजुएट स्कूल और थर्मल मैनेजमेंट इंजीनियरिंग और सामग्री की ग्वांगडोंग प्रांतीय कुंजी प्रयोगशाला, सिंघुआ शेन्ज़ेन इंटरनेशनल ग्रेजुएट स्कूल से यिचाओ बाई और लिनक्सुआन सन, और यू लेई शामिल हैं; सामग्री अनुसंधान संस्थान, सिंघुआ शेन्ज़ेन इंटरनेशनल ग्रेजुएट स्कूल, और शेन्ज़ेन गीम ग्राफीन सेंटर, सिंघुआ-बर्कले शेन्ज़ेन इंस्टीट्यूट एंड इंस्टीट्यूट ऑफ मैटेरियल्स रिसर्च, सिंघुआ शेन्ज़ेन इंटरनेशनल ग्रेजुएट स्कूल से किआंगमिन यू और बिलु लियू के साथ।

इस शोध को चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन, प्रतिष्ठित युवा विद्वानों के लिए राष्ट्रीय विज्ञान कोष, ग्वांगडोंग इनोवेटिव एंड एंटरप्रेन्योरियल रिसर्च टीम प्रोग्राम, शेन्ज़ेन बेसिक रिसर्च प्रोजेक्ट, सिंघुआ शेन्ज़ेन इंटरनेशनल ग्रेजुएट स्कूल में वैज्ञानिक अनुसंधान स्टार्ट-अप फंड द्वारा वित्त पोषित किया गया है। और शेन्ज़ेन बेसिक रिसर्च प्रोजेक्ट।

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नैनो रिसर्च एनर्जी के बारे में

नैनो रिसर्च एनर्जी को सिंघुआ यूनिवर्सिटी प्रेस द्वारा लॉन्च किया गया है, जिसका लक्ष्य एक अंतरराष्ट्रीय, ओपन-एक्सेस और अंतःविषय पत्रिका है। हम ऊर्जा के लिए अत्याधुनिक नैनोमैटेरियल्स और नैनो टेक्नोलॉजी पर शोध प्रकाशित करेंगे। यह ऊर्जा से संबंधित अनुसंधान के विभिन्न पहलुओं की खोज करने के लिए समर्पित है जो नैनोमटेरियल्स और नैनो टेक्नोलॉजी का उपयोग करता है, जिसमें ऊर्जा उत्पादन, रूपांतरण, भंडारण, संरक्षण, स्वच्छ ऊर्जा आदि शामिल हैं, लेकिन इतनी ही सीमित नहीं है। नैनो रिसर्च एनर्जी चार प्रकार की पांडुलिपियों को प्रकाशित करेगी, अर्थात, संचार, शोध लेख, समीक्षाएं, और परिप्रेक्ष्य एक ओपन-एक्सेस फॉर्म में।

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