Zespół podejmuje badanie dwuwymiarowych chalkogenków metali przejściowych o ważnym zastosowaniu biomedycznym, w tym w bioczujnikach

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

Strona główna > Naciśnij przycisk > Zespół podejmuje badania dwuwymiarowych chalkogenków metali przejściowych Ważne zastosowanie w biomedycynie, w tym w bioczujnikach

Naukowcy przedstawiają modulacje właściwości dwuwymiarowych chalkogenków metali przejściowych, w tym ich podstawowe właściwości, metody modulacji i funkcjonalizację. Ponadto dokładnie omówiono ich zastosowania jako wysoce czułych biosensorów. KREDYT
Nano Research Energy, Tsinghua University Press

Abstrakcyjny:
Materiały dwuwymiarowe, takie jak dichalkogenek metalu przejściowego, mają zastosowanie w zdrowiu publicznym ze względu na dużą powierzchnię i wysoką czułość powierzchniową, a także wyjątkowe właściwości elektryczne, optyczne i elektrochemiczne. Zespół badawczy podjął się przeglądu metod stosowanych do modulowania właściwości dwuwymiarowego dichalkogenku metalu przejściowego (TMD). Metody te mają ważne zastosowania biomedyczne, w tym bioczujniki.

Zespół podejmuje badania dwuwymiarowych chalkogenków metali przejściowych. Ważne zastosowania biomedyczne, w tym bioczujniki

Tsinghua, Chiny | Opublikowano 9 grudnia 2022 r

Celem zespołu jest przedstawienie kompleksowego podsumowania tej obiecującej dziedziny oraz pokazanie wyzwań i możliwości dostępnych w tym obszarze badawczym. „W tym przeglądzie skupiamy się na najnowocześniejszych metodach modulowania właściwości dwuwymiarowych TMD i ich zastosowaniach w bioczujnikach. W szczególności dokładnie omawiamy strukturę, właściwości wewnętrzne, metody modulacji właściwości i zastosowania bioczujników TMD ”- powiedział Yu Lei, adiunkt w Instytucie Badań Materiałowych, Shenzhen International Graduate School, Tsinghua University.

Od czasu odkrycia grafenu w 2004 roku materiały dwuwymiarowe, takie jak TMD, przyciągają znaczną uwagę. Ze względu na swoje unikalne właściwości dwuwymiarowy TMD może służyć jako atomowo cienkie platformy do magazynowania i konwersji energii, konwersji fotoelektrycznej, katalizy i bioczujników. TMD wykazuje również strukturę szerokopasmową i ma niezwykłe właściwości optyczne. Kolejną zaletą dwuwymiarowego TMD jest to, że można go produkować w dużych ilościach przy niskich kosztach.

W dziedzinie zdrowia publicznego niezawodne i niedrogie wykrywanie biomolekuł in vitro i in vivo ma zasadnicze znaczenie dla zapobiegania chorobom i ich diagnozowania. Szczególnie w czasie pandemii COVID-19 ludzie cierpieli nie tylko z powodu choroby fizycznej, ale także problemów psychicznych związanych z ekstensywną ekspozycją na stres. Rozległy stres może powodować nieprawidłowe poziomy biomarkerów, takich jak serotonina, dopamina, kortyzol i epinefryna. Dlatego ważne jest, aby naukowcy znaleźli nieinwazyjne sposoby monitorowania tych biomarkerów w płynach ustrojowych, takich jak pot, łzy i ślina. Aby pracownicy służby zdrowia mogli szybko i dokładnie ocenić stres osoby i zdiagnozować chorobę psychiczną, bioczujniki mają duże znaczenie w diagnostyce, monitorowaniu środowiska i przemyśle kryminalistycznym.

Zespół dokonał przeglądu wykorzystania dwuwymiarowego TMD jako materiału funkcjonalnego do bioczujników, podejść do modulowania właściwości TMD oraz różnych typów bioczujników opartych na TMD, w tym czujników elektrycznych, optycznych i elektrochemicznych. „Badanie zdrowia publicznego jest zawsze głównym zadaniem w zapobieganiu, diagnozowaniu i zwalczaniu chorób. Opracowanie ultraczułych i selektywnych biosensorów ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania chorobom i ich diagnozowania” – powiedział Bilu Liu, profesor nadzwyczajny i główny badacz w Shenzhen Geim Graphene Center, Shenzhen International Graduate School, Tsinghua University.

Dwuwymiarowy TMD jest bardzo czułą platformą do bioczujników. Te dwuwymiarowe czujniki elektryczne/optyczne/elektrochemiczne oparte na TMD są chętnie stosowane w bioczujnikach, począwszy od małych jonów i cząsteczek, takich jak Ca2+, H+, H2O2, NO2, NH3, po biomolekuły, takie jak dopamina i kortyzol, które są związane z centralnym choroby układu nerwowego i całą drogę do złożoności molekuł, takich jak bakterie, wirusy i białka.

Zespół badawczy ustalił, że pomimo niezwykłego potencjału, wiele wyzwań związanych z bioczujnikami opartymi na TMD nadal wymaga rozwiązania, zanim będą mogły wywrzeć rzeczywisty wpływ. Sugerują kilka możliwych kierunków badań. Zespół zaleca wykorzystanie pętli sprzężenia zwrotnego wspomaganej przez uczenie maszynowe w celu skrócenia czasu testowania potrzebnego do zbudowania bazy danych potrzebnej do znalezienia odpowiednich par biomolekuł i TMD. Ich drugim zaleceniem jest wykorzystanie pętli sprzężenia zwrotnego wspomaganej przez uczenie maszynowe w celu uzyskania modulacji właściwości na żądanie i bazy danych biomolekuł/TMD. Wiedząc, że kompozyty oparte na TMD wykazują doskonałe właściwości po wbudowaniu w urządzenia, ich trzecim zaleceniem jest przyjęcie modyfikacji powierzchni, takich jak defekty i wolne miejsca, w celu poprawy aktywności kompozytów opartych na TMD. Ich ostatnim zaleceniem jest opracowanie tanich metod produkcji w niskiej temperaturze w celu przygotowania TMD. Obecna metoda chemicznego osadzania z fazy gazowej stosowana do przygotowania TMD może prowadzić do pęknięć i zmarszczek. Tania metoda niskotemperaturowa poprawiłaby jakość filmów. „Po rozwiązaniu kluczowych problemów technicznych urządzenia oparte na dwuwymiarowym TMD staną się nadrzędnymi kandydatami do nowych technologii medycznych”, powiedział Lei.

W skład zespołu Uniwersytetu Tsinghua wchodzą Yichao Bai i Linxuan Sun oraz Yu Lei z Instytutu Badań Materiałowych, Międzynarodowej Szkoły Podyplomowej Tsinghua Shenzhen oraz Kluczowego Laboratorium Zarządzania Cieplnego i Materiałów Prowincji Guangdong, Międzynarodowej Szkoły Podyplomowej Tsinghua Shenzhen; wraz z Qiangminem Yu i Bilu Liu z Institute of Materials Research, Tsinghua Shenzhen International Graduate School oraz Shenzhen Geim Graphene Center, Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute & Institute of Materials Research, Tsinghua Shenzhen International Graduate School.

Badania te są finansowane przez Chińską Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych, Narodowy Fundusz Nauki dla Wybitnych Młodych Uczonych, program Guangdong Innovative and Entrepreneurial Research Team Program, Shenzhen Basic Research Project, Scientific Research Start-up Funds w Tsinghua Shenzhen International Graduate School, oraz podstawowy projekt badawczy w Shenzhen.

####

O Tsinghua University Press
O Nano Research Energy

Nano Research Energy zostało uruchomione przez Tsinghua University Press, aby stać się międzynarodowym, ogólnodostępnym i interdyscyplinarnym czasopismem. Opublikujemy badania nad najnowocześniejszymi, zaawansowanymi nanomateriałami i nanotechnologią dla energetyki. Poświęcony jest odkrywaniu różnych aspektów badań związanych z energią, które wykorzystują nanomateriały i nanotechnologię, w tym między innymi wytwarzanie energii, konwersję, przechowywanie, konserwację, czystą energię itp. Nano Research Energy opublikuje cztery rodzaje rękopisów, tj. Komunikaty, artykuły badawcze, recenzje i perspektywy w formie otwartego dostępu.

O SciOpen

SciOpen to profesjonalne źródło otwartego dostępu do odkrywania treści naukowych i technicznych publikowanych przez Tsinghua University Press i jej partnerów wydawniczych, zapewniając społeczności wydawców naukowych innowacyjną technologię i wiodące na rynku możliwości. SciOpen zapewnia kompleksowe usługi obejmujące przesyłanie rękopisów, recenzowanie, hosting treści, analizy i zarządzanie tożsamością oraz porady ekspertów, aby zapewnić rozwój każdego czasopisma, oferując szereg opcji we wszystkich funkcjach, takich jak układ czasopisma, usługi produkcyjne, usługi redakcyjne, Marketing i Promocje, Funkcjonalność Online itp. Digitalizując proces wydawniczy, SciOpen poszerza zasięg, pogłębia oddziaływanie i przyspiesza wymianę pomysłów.

Aby uzyskać więcej informacji, kliknij tutaj

Łączność:
Yao Menga
Wydawnictwo Uniwersytetu Tsinghua
Biuro: 86-108-347-0574

Prawa autorskie © Tsinghua University Press

Jeśli masz komentarz, proszę Kontakt my.

Wydawcy komunikatów prasowych, a nie 7th Wave, Inc. lub Nanotechnology Now, ponoszą wyłączną odpowiedzialność za dokładność treści.

Zakładka: