팀, 2.1차원 전이 금속 칼코게나이드에 대한 연구 착수

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연구자들은 기본 속성, 변조 방법 및 기능화를 포함하여 XNUMX차원 전이 금속 칼코게나이드의 속성 변조를 제시합니다. 또한 고감도 바이오 센서로서의 응용에 대해 철저히 논의합니다. CREDIT Nano Research Energy, 칭화대학교 출판부

연구자들은 기본 속성, 변조 방법 및 기능화를 포함하여 XNUMX차원 전이 금속 칼코게나이드의 속성 변조를 제시합니다. 또한 고감도 바이오 센서로서의 응용에 대해 철저히 논의합니다. 신용 거래
나노 연구 에너지, Tsinghua University Press

요약 :
전이 금속 디칼코게나이드와 같은 XNUMX차원 물질은 고유한 전기적, 광학적 및 전기화학적 특성과 함께 넓은 표면적과 높은 표면 감도로 인해 공중 보건 분야에 응용됩니다. 연구팀은 XNUMX차원 전이 금속 디칼코게나이드(TMD)의 특성을 조절하는 데 사용되는 방법에 대한 검토 연구를 수행했습니다. 이러한 방법은 바이오센싱을 포함하여 중요한 생의학 응용 분야를 가지고 있습니다.

팀은 XNUMX차원 전이 금속 칼코게나이드에 대한 연구를 수행합니다. 바이오 센싱을 포함한 중요한 생의학 응용

중국 칭화 | 게시일: 9년 2022월 XNUMX일

팀의 목표는 이 유망한 분야에 대한 종합적인 요약을 제시하고 이 연구 분야에서 가능한 도전과 기회를 보여주는 것입니다. “이 리뷰에서 우리는 XNUMX차원 TMD의 특성을 조절하는 최첨단 방법과 바이오센싱에서의 응용에 초점을 맞춥니다. 특히 우리는 TMD의 구조, 고유 특성, 특성 변조 방법 및 바이오센싱 응용에 대해 철저히 논의합니다.

2004년 그래핀이 발견된 이후 TMD와 같은 XNUMX차원 물질이 큰 관심을 끌었다. 고유한 특성으로 인해 XNUMX차원 TMD는 에너지 저장 및 변환, 광전 변환, 촉매 및 바이오센싱을 위한 원자적으로 얇은 플랫폼 역할을 할 수 있습니다. TMD는 또한 광대역 구조를 나타내며 특이한 광학 특성을 가지고 있습니다. XNUMX차원 TMD의 또 다른 이점은 저렴한 비용으로 대량 생산이 가능하다는 것입니다.

공중 보건에서 생체 분자의 신뢰할 수 있고 저렴한 체외 및 생체 내 검출은 질병 예방 및 진단에 필수적입니다. 특히 코로나19 팬데믹 기간 동안 사람들은 신체적 질병뿐만 아니라 과도한 스트레스 노출과 관련된 심리적 문제로 고통을 겪었습니다. 광범위한 스트레스는 세로토닌, 도파민, 코르티솔 및 에피네프린과 같은 생체지표의 비정상적인 수치를 초래할 수 있습니다. 따라서 과학자들이 땀, 눈물, 타액과 같은 체액에서 이러한 바이오마커를 모니터링하는 비침습적 방법을 찾는 것이 중요합니다. 건강 관리 전문가가 개인의 스트레스를 빠르고 정확하게 평가하고 심리적 질병을 진단하기 위해 바이오 센서는 진단, 환경 모니터링 및 법의학 산업에서 매우 중요합니다.

연구팀은 바이오센싱을 위한 기능성 물질로서 XNUMX차원 TMD의 사용, TMD의 특성을 조절하는 접근 방식, 전기, 광학 및 전기 화학 센서를 포함한 다양한 유형의 TMD 기반 바이오 센서를 검토했습니다. “공중 보건 연구는 항상 질병을 예방하고 진단하고 퇴치하는 주요 작업입니다. 매우 민감하고 선택적인 바이오 센서를 개발하는 것은 질병 예방 및 진단에 매우 중요합니다.

2차원 TMD는 바이오센싱을 위한 매우 민감한 플랫폼입니다. 이러한 2차원 TMD 기반 전기/광학/전기화학적 센서는 Ca2+, H+, H2O3, NOXNUMX, NHXNUMX와 같은 작은 이온 및 분자에서부터 중추 신경과 관련된 도파민 및 코티솔과 같은 생체 분자에 이르기까지 바이오 센서에 쉽게 사용되었습니다. 신경 질환 및 박테리아, 바이러스 및 단백질과 같은 분자 복잡성에 이르기까지 모든 방법.

연구팀은 놀라운 잠재력에도 불구하고 TMD 기반 바이오센서와 관련된 많은 문제가 실제 영향을 미치기 전에 해결해야 할 문제라고 판단했습니다. 그들은 몇 가지 가능한 연구 방향을 제안합니다. 팀은 기계 학습이 지원하는 피드백 루프를 사용하여 적절한 생체 분자 및 TMD 쌍을 찾는 데 필요한 데이터베이스를 구축하는 데 필요한 테스트 시간을 줄일 것을 권장합니다. 두 번째 권장 사항은 주문형 속성 변조 및 생체 분자/TMD 데이터베이스를 달성하기 위해 기계 학습이 지원하는 피드백 루프를 사용하는 것입니다. TMD 기반 복합재가 장치로 구성될 때 우수한 성능을 나타낸다는 것을 알고 있는 세 번째 권장 사항은 TMD 기반 복합재의 활동을 개선하기 위해 결함 및 공극과 같은 표면 수정을 채택하는 것입니다. 마지막 권장 사항은 TMD를 준비하기 위해 저온에서 저비용 제조 방법을 개발하라는 것입니다. TMD를 준비하는 데 사용되는 현재의 화학 기상 증착 방법은 균열과 주름을 유발할 수 있습니다. 저비용, 저온 방법은 필름의 품질을 향상시킬 것입니다. "핵심 기술 문제가 해결됨에 따라 XNUMX차원 TMD를 기반으로 하는 장치가 새로운 의료 기술의 가장 중요한 후보가 될 것입니다."라고 Lei는 말했습니다.

Tsinghua University 팀에는 Yichao Bai와 Linxuan Sun, 재료 연구 연구소, Tsinghua Shenzhen 국제 대학원 및 Guangdong Provincial Key Laboratory of Thermal Management Engineering and Materials, Tsinghua Shenzhen 국제 대학원의 Yu Lei가 포함됩니다. 칭화 심천 국제 대학원 재료 연구 연구소의 Qiangmin Yu 및 Bilu Liu, 칭화 심천 국제 대학원의 심천 가임 그래핀 센터, 칭화-버클리 심천 연구소 및 재료 연구 연구소의 Qiangmin Yu 및 Bilu Liu와 함께.

이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단, 저명한 젊은 학자를 위한 국가 과학 기금, 광동 혁신 및 기업가 연구 팀 프로그램, 심천 기초 연구 프로젝트, 칭화 심천 국제 대학원의 과학 연구 창업 기금, 및 심천 기본 연구 프로젝트.

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청화대학교 출판부 소개
나노연구에너지 소개

Nano Research Energy는 국제 오픈 액세스 및 학제 간 학술지를 목표로 Tsinghua University Press에서 발행했습니다. 첨단 첨단 나노소재와 에너지 나노기술에 대한 연구를 발표합니다. 에너지 생성, 변환, 저장, 보존, 청정 에너지 등을 포함하되 이에 국한되지 않는 나노 재료 및 나노 기술을 활용하는 에너지 관련 연구의 다양한 측면을 탐구하는 데 전념하고 있습니다. Nano Research Energy는 XNUMX가지 유형의 원고를 출판할 것입니다. 오픈 액세스 형식의 커뮤니케이션, 연구 기사, 리뷰 및 전망.

SciOpen 소개

SciOpen은 Tsinghua University Press와 출판 파트너가 출판한 과학 및 기술 콘텐츠 검색을 위한 전문 오픈 액세스 리소스로 학술 출판 커뮤니티에 혁신적인 기술과 시장을 선도하는 기능을 제공합니다. SciOpen은 저널 레이아웃, 프로덕션 서비스, 편집 서비스, 마케팅 및 판촉, 온라인 기능 등. 출판 프로세스를 디지털화함으로써 SciOpen은 범위를 넓히고 영향력을 심화하며 아이디어 교환을 가속화합니다.

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연락처 :
멍 야오
칭화대학교 출판부
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