Echipa întreprinde un studiu al calcogenurilor metalice bidimensionale de tranziție, aplicații biomedicale importante, inclusiv biosensing

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

Acasă > Anunturi > Echipa întreprinde studiul calcogenidelor bidimensionale ale metalelor tranziționale Aplicații biomedicale importante, inclusiv biosensing

Cercetătorii prezintă modulațiile proprietăților calcogenurilor bidimensionale ale metalelor de tranziție, inclusiv proprietățile lor fundamentale, metodele de modulare și funcționalizarea. În plus, aplicațiile lor ca biosenzori extrem de sensibili sunt discutate pe larg. CREDIT
Nano Research Energy, Tsinghua University Press

Rezumat:
Materialele bidimensionale, cum ar fi dicalcogenura metalelor de tranziție, au aplicații în sănătatea publică datorită suprafeței lor mari și sensibilităților mari de suprafață, împreună cu proprietățile lor electrice, optice și electrochimice unice. O echipă de cercetare a întreprins un studiu de revizuire a metodelor utilizate pentru a modula proprietățile dicalcogenidei bidimensionale ale metalelor de tranziție (TMD). Aceste metode au aplicații biomedicale importante, inclusiv biosensing.

Echipa întreprinde studiul calcogenidelor bidimensionale ale metalelor de tranziție Aplicații biomedicale importante, inclusiv biosensing

Tsinghua, China | Postat pe 9 decembrie 2022

Scopul echipei este de a prezenta o sinteză cuprinzătoare a acestui domeniu promițător și de a arăta provocările și oportunitățile disponibile în acest domeniu de cercetare. „În această revizuire, ne concentrăm pe metodele de ultimă generație pentru a modula proprietățile TMD bidimensionale și aplicațiile acestora în biosensing. În special, discutăm în detaliu structura, proprietățile intrinseci, metodele de modulare a proprietăților și aplicațiile de biosensing ale TMD”, a spus Yu Lei, profesor asistent la Institutul de Cercetare a Materialelor, Shenzhen International Graduate School, Universitatea Tsinghua.

De când grafenul a fost descoperit în 2004, materialele bidimensionale, cum ar fi TMD, au atras o atenție semnificativă. Datorită proprietăților sale unice, TMD bidimensional poate servi ca platforme subțiri atomice pentru stocarea și conversia energiei, conversie fotoelectrică, cataliză și biodetecție. TMD afișează, de asemenea, o structură de bandă largă și are proprietăți optice neobișnuite. Un alt avantaj al TMD bidimensional este că poate fi produs în cantități mari la un cost scăzut.

În sănătatea publică, detectarea in vitro și in vivo fiabilă și accesibilă a biomoleculelor este esențială pentru prevenirea și diagnosticarea bolilor. În special în timpul pandemiei de COVID-19, oamenii au suferit nu numai de boala fizică, ci și de problemele psihologice legate de expunerea extinsă la stres. Stresul extins poate duce la niveluri anormale ale biomarkerilor, cum ar fi serotonina, dopamina, cortizolul și epinefrina. Deci, este esențial ca oamenii de știință să găsească modalități non-invazive de a monitoriza acești biomarkeri în fluidele corporale, cum ar fi transpirația, lacrimile și saliva. Pentru ca profesioniștii din domeniul sănătății să evalueze rapid și cu acuratețe stresul unei persoane și să diagnosticheze boala psihologică, biosenzorii au o importanță semnificativă în industria de diagnosticare, monitorizare a mediului și criminalistică.

Echipa a analizat utilizarea TMD bidimensională ca material funcțional pentru biosensing, abordările de modulare a proprietăților TMD și diferite tipuri de biosenzori bazați pe TMD, inclusiv senzori electrici, optici și electrochimici. „Studiul de sănătate publică este întotdeauna o sarcină majoră în prevenirea, diagnosticarea și combaterea bolilor. Dezvoltarea biosenzorilor ultrasensibili și selectivi este esențială pentru prevenirea și diagnosticarea bolilor”, a spus Bilu Liu, profesor asociat și cercetător principal la Shenzhen Geim Graphene Center, Shenzhen International Graduate School, Universitatea Tsinghua.

TMD bidimensional este o platformă foarte sensibilă pentru biosensing. Acești senzori electrici/optici/electrochimici bidimensionali bazați pe TMD au fost utilizați cu ușurință pentru biosenzori, de la ioni și molecule mici, cum ar fi Ca2+, H+, H2O2, NO2, NH3, până la biomolecule precum dopamina și cortizolul, care sunt legate de centrala. boli nervoase și până la complexitatea moleculelor, cum ar fi bacteriile, virusul și proteinele.

Echipa de cercetare a stabilit că, în ciuda potențialelor remarcabile, multe provocări legate de biosenzorii bazați pe TMD trebuie încă rezolvate înainte ca aceștia să poată avea un impact real. Ei sugerează mai multe direcții posibile de cercetare. Echipa recomandă ca bucla de feedback asistată de învățarea automată să fie utilizată pentru a reduce timpul de testare necesar pentru a construi baza de date necesară pentru a găsi biomoleculele și perechile TMD adecvate. A doua recomandare a acestora este utilizarea unei bucle de feedback asistată de învățarea automată pentru a realiza modularea proprietăților la cerere și baza de date biomolecule/TMD. Știind că compozitele pe bază de TMD prezintă performanțe excelente atunci când sunt construite în dispozitive, a treia recomandare a acestora este ca modificări ale suprafeței, cum ar fi defecte și goluri, să fie adoptate pentru a îmbunătăți activitatea compozitelor pe bază de TMD. Ultima recomandare a acestora este ca metodele de fabricație cu costuri reduse la temperatură scăzută să fie dezvoltate pentru a pregăti TMD. Metoda actuală de depunere chimică în vapori utilizată pentru prepararea TMD poate duce la fisuri și riduri. O metodă ieftină și la temperatură scăzută ar îmbunătăți calitatea filmelor. „Pe măsură ce problemele tehnice cheie sunt rezolvate, dispozitivele bazate pe TMD bidimensional vor fi candidații de bază pentru noile tehnologii de îngrijire a sănătății”, a spus Lei.

Echipa Universității Tsinghua include Yichao Bai și Linxuan Sun și Yu Lei de la Institutul de Cercetare a Materialelor, Școala Internațională de Absolvent Tsinghua Shenzhen și Laboratorul Cheie Provincial de Guangdong de Inginerie și Materiale de Management Termic, Școala Internațională de Absolvent Tsinghua Shenzhen; împreună cu Qiangmin Yu și Bilu Liu de la Institutul de Cercetare a Materialelor, Tsinghua Shenzhen International Graduate School și Shenzhen Geim Graphene Center, Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute & Institute of Materials Research, Tsinghua Shenzhen International Graduate School.

Această cercetare este finanțată de Fundația Națională de Științe Naturale din China, Fondul Național de Științe pentru Tineri Distinși, Programul pentru echipe de cercetare inovatoare și antreprenoriale din Guangdong, Proiectul de cercetare de bază din Shenzhen, Fondurile de pornire a cercetării științifice de la Tsinghua Shenzhen International Graduate School, și Proiectul de cercetare de bază Shenzhen.

####

Despre Tsinghua University Press
Despre Nano Research Energy

Nano Research Energy este lansat de Tsinghua University Press, cu scopul de a fi un jurnal internațional, cu acces deschis și interdisciplinar. Vom publica cercetări privind nanomaterialele avansate de ultimă oră și nanotehnologia pentru energie. Este dedicat explorării diferitelor aspecte ale cercetării legate de energie care utilizează nanomateriale și nanotehnologie, inclusiv, dar fără a se limita la, generarea de energie, conversia, stocarea, conservarea, energia curată etc. Nano Research Energy va publica patru tipuri de manuscrise, adică: Comunicații, articole de cercetare, recenzii și perspective într-o formă cu acces deschis.

Despre SciOpen

SciOpen este o resursă profesională cu acces deschis pentru descoperirea conținutului științific și tehnic, publicată de Tsinghua University Press și de partenerii săi de publicare, oferind comunității academice de publicare tehnologie inovatoare și capabilități de vârf de piață. SciOpen oferă servicii end-to-end prin trimiterea manuscriselor, evaluarea inter pares, găzduirea conținutului, analiza și gestionarea identității și sfaturi de specialitate pentru a asigura dezvoltarea fiecărei reviste, oferind o gamă de opțiuni pentru toate funcțiile, cum ar fi Aspectul jurnalului, Servicii de producție, Servicii editoriale, Marketing și promoții, funcționalitate online etc. Prin digitalizarea procesului de publicare, SciOpen mărește acoperirea, adâncește impactul și accelerează schimbul de idei.

Pentru mai multe informații, faceți clic pe aici

Contacte:
Yao Meng
Presa Universității Tsinghua
Birou: 86-108-347-0574

Drepturi de autor © Tsinghua University Press

Dacă aveți un comentariu, vă rog Contact ne.

Emitenții de comunicate de știri, nu 7th Wave, Inc. sau Nanotechnology Now, sunt singuri responsabili pentru acuratețea conținutului.

Bookmark: