הצוות מבצע מחקר של כלקוגנידים מתכת מעבר דו-מימדי יישום ביו-רפואי חשוב, כולל חישה ביולוגית

הועלה מחדש על ידי אפלטון

עוקב: 0

עמוד הבית > חדשות ועדכונים > הצוות מבצע מחקר של כלקוגנידים מתכת מעבר דו-ממדיים יישום ביו-רפואי חשוב, כולל ביו-סנסינג

חוקרים מציגים את אפנון המאפיינים של כלקוגנידים מתכת מעבר דו-ממדיים, כולל התכונה הבסיסית שלהם, שיטות אפנון ופונקציונליזציה. בנוסף, היישומים שלהם בתור חיישנים ביולוגיים רגישים מאוד נדונים ביסודיות. אַשׁרַאי
אנרגיית מחקר ננו, הוצאת אוניברסיטת Tsinghua

תקציר:
לחומרים דו מימדיים, כמו דיכאלקוגניד מתכת מעבר, יש יישומים בבריאות הציבור בגלל שטח הפנים הגדול שלהם ורגישות פני השטח הגבוהה שלהם, יחד עם התכונות החשמליות, האופטיות והאלקטרוכימיות הייחודיות שלהם. צוות מחקר ביצע מחקר סקירה של שיטות המשמשות לאוונון תכונות של דיכאלקוגניד מתכת מעבר דו מימדי (TMD). לשיטות אלו יש יישומים ביו-רפואיים חשובים, כולל ביו-סנסינג.

הצוות מבצע מחקר של כלקוגנידים מתכת מעבר דו-מימדיים יישום ביו-רפואי חשוב, כולל חישה ביולוגית

Tsinghua, סין | פורסם ב-9 בדצמבר, 2022

מטרת הצוות היא להציג סיכום מקיף של תחום מבטיח זה ולהראות אתגרים והזדמנויות זמינות בתחום מחקר זה. "בסקירה זו, אנו מתמקדים בשיטות העדכניות ביותר לאוונון תכונות של TMD דו מימדי והיישומים שלהם בחישה ביולוגית. בפרט, אנו דנים ביסודיות במבנה, בתכונות הפנימיות, בשיטות אפנון מאפיינים ויישומי חישה ביולוגית של TMD", אמר יו ליי, עוזר פרופסור במכון לחקר חומרים, בית הספר הבינלאומי ללימודים מתקדמים שנזן, אוניברסיטת טסינגואה.

מאז שהתגלה הגרפן ב-2004, חומרים דו מימדיים, כמו TMD, משכו תשומת לב משמעותית. בגלל המאפיינים הייחודיים שלו, TMD דו מימדי יכול לשמש כפלטפורמות דקות מבחינה אטומית לאחסון והמרה של אנרגיה, המרה פוטו-אלקטרית, קטליזה וחישה ביולוגית. TMD מציג גם מבנה פס רחב ויש לו תכונות אופטיות יוצאות דופן. יתרון נוסף של TMD דו מימדי הוא שניתן לייצר אותו בכמויות גדולות בעלות נמוכה.

בבריאות הציבור, זיהוי חוץ-גופי ו-in vivo אמין ובמחיר סביר של ביומולקולות חיוני למניעת מחלות ואבחון. במיוחד במהלך מגיפת COVID-19, אנשים סבלו לא רק מהמחלה הגופנית, אלא גם מהבעיות הפסיכולוגיות הקשורות לחשיפה נרחבת ללחץ. מתח רב עלול לגרום לרמות חריגות בסמנים ביולוגיים כגון סרוטונין, דופמין, קורטיזול ואפינפרין. לכן, חיוני שמדענים ימצאו דרכים לא פולשניות לנטר סמנים ביולוגיים אלה בנוזלי גוף, כגון זיעה, דמעות ורוק. על מנת שאנשי מקצוע בתחום הבריאות יוכלו להעריך במהירות ובדייקנות את הלחץ של האדם ולאבחן מחלה פסיכולוגית, לביו-חיישנים יש חשיבות משמעותית בתעשיות האבחון, הניטור הסביבתי והמשפטי.

הצוות סקר את השימוש ב-TMD דו-ממדי כחומר הפונקציונלי לחישה ביולוגית, את הגישות לאוונון המאפיינים של TMD וסוגים שונים של חיישנים ביולוגיים מבוססי TMD כולל חיישנים חשמליים, אופטיים ואלקטרוכימיים. "לימודי בריאות הציבור הם תמיד משימה מרכזית במניעה, אבחון והתמודדות עם המחלות. פיתוח חיישנים ביולוגיים רגישים וסלקטיביים הוא קריטי למניעת ואבחון מחלות", אמר בילו ליו, פרופסור חבר וחוקר ראשי במרכז שנזן גיים גרפן, בית הספר הבינלאומי ללימודי מתאר שנזן, אוניברסיטת טסינגואה.

TMD דו מימדי היא פלטפורמה רגישה מאוד לחישה ביולוגית. חיישנים חשמליים/אופטיים/אלקטרוכימיים מבוססי TMD דו-ממדיים שימשו בקלות עבור חיישנים ביולוגיים, החל מיונים ומולקולות קטנות, כגון Ca2+, H+, H2O2, NO2, NH3, ועד ביומולקולות כגון דופמין וקורטיזול, הקשורות למרכזיות. מחלת עצבים, וכל הדרך למורכבות מולקולות, כגון חיידקים, וירוסים וחלבונים.

צוות המחקר קבע שלמרות הפוטנציאל המדהים, אתגרים רבים הקשורים בחיישנים ביולוגיים מבוססי TMD עדיין צריכים להיפתר לפני שהם יכולים להשפיע באמת. הם מציעים כמה כיווני מחקר אפשריים. הצוות ממליץ להשתמש בלולאת המשוב הנעזרת בלמידת מכונה כדי לצמצם את זמן הבדיקה הדרוש לבניית מסד הנתונים הדרוש למציאת הביו-מולקולות וזוגות ה-TMD הנכונים. ההמלצה השנייה שלהם היא השימוש בלולאת משוב הנעזרת בלמידת מכונה כדי להשיג את אפנון המאפיינים לפי דרישה ואת מסד הנתונים של ביומולקולות/TMD. מתוך ידיעה כי חומרים מרוכבים מבוססי TMD מציגים ביצועים מצוינים כאשר הם בנויים לתוך מכשירים, ההמלצה השלישית שלהם היא לאמץ שינויים פני השטח, כגון פגמים ומקומות פנויים, כדי לשפר את הפעילות של חומרים מרוכבים מבוססי TMD. ההמלצה האחרונה שלהם היא לפיתוח שיטות ייצור בעלות נמוכה בטמפרטורה נמוכה להכנת TMD. שיטת השקעת האדים הכימית הנוכחית המשמשת להכנת TMD יכולה להוביל לסדקים וקמטים. שיטה בעלות נמוכה ובטמפרטורה נמוכה תשפר את איכות הסרטים. "ככל שהבעיות הטכניות העיקריות נפתרות, המכשירים המבוססים על TMD דו מימדי יהיו המועמדים העיקריים לטכנולוגיות הבריאות החדשות", אמר ליי.

צוות אוניברסיטת Tsinghua כולל את Yichao Bai ו- Linxuan Sun, ו- Yu Lei מהמכון לחקר חומרים, Tsinghua Shenzhen International Graduate School ומעבדת המפתח המחוזית של גואנגדונג להנדסה וחומרים לניהול תרמי, Tsinghua Shenzhen International Graduate School; יחד עם צ'יאנגמין יו ובילו ליו מהמכון לחקר חומרים, בית הספר הבינלאומי ללימודים מתקדמים Tsinghua שנזן, ומרכז שנזן גיים גרפן, Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute & Institute of Research Materials, Tsinghua Shenzhen International Graduate School.

מחקר זה ממומן על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין, קרן המדע הלאומית לחוקרים צעירים נכבדים, תוכנית צוותי מחקר חדשניים ויזמיים של גואנגדונג, פרויקט המחקר הבסיסי של שנזן, קרנות הסטארט-אפ למחקר מדעי בבית הספר הבינלאומי Tsinghua שנזן, ופרויקט המחקר הבסיסי של שנזן.

####

על הוצאת אוניברסיטת טסינגואה
על אנרגיית מחקר ננו

Nano Research Energy מושק על ידי הוצאת אוניברסיטת Tsinghua, במטרה להיות כתב עת בינלאומי, בעל גישה פתוחה ובינתחומי. נפרסם מחקרים על ננו-חומרים מתקדמים ומתקדמים וננוטכנולוגיה לאנרגיה. הוא מוקדש לחקר היבטים שונים של מחקר הקשור לאנרגיה העושה שימוש בננו-חומרים וננו-טכנולוגיה, כולל אך לא רק הפקת אנרגיה, המרה, אחסון, שימור, אנרגיה נקייה וכו'. Nano Research Energy תפרסם ארבעה סוגים של כתבי יד, כלומר, תקשורת, מאמרי מחקר, ביקורות ונקודות מבט בצורת גישה פתוחה.

על SciOpen

SciOpen הוא משאב מקצועי בגישה פתוחה לגילוי תוכן מדעי וטכני המתפרסם על ידי הוצאת אוניברסיטת Tsinghua ושותפי ההוצאה לאור, המספק לקהילת המפרסמים המלומדים טכנולוגיה חדשנית ויכולות מובילות בשוק. SciOpen מספקת שירותים מקצה לקצה על פני הגשת כתבי יד, סקירת עמיתים, אירוח תוכן, ניתוח וניהול זהויות וייעוץ מומחה כדי להבטיח את הפיתוח של כל כתב עת על ידי הצעת מגוון אפשרויות בכל הפונקציות כמו פריסת יומן, שירותי הפקה, שירותי עריכה, שיווק וקידום מכירות, פונקציונליות מקוונת וכו' על ידי דיגיטציה של תהליך הפרסום, SciOpen מרחיב את טווח ההגעה, מעמיק את ההשפעה ומאיץ את חילופי הרעיונות.

לקבלת מידע נוסף, לחץ על כאן

ליצירת קשר:
יאו מנג
הוצאת אוניברסיטת טסינגואה
משרד: 86-108-347-0574

זכויות יוצרים © הוצאת אוניברסיטת Tsinghua

אם יש לך תגובה בבקשה צרו קשר שלנו.

מנפיקי מהדורות חדשות, לא 7th Wave, Inc. או Nanotechnology Now, אחראים בלעדית לדיוק התוכן.

הפוך: