Ekipa se loteva študije dvodimenzionalnih halkogenidov prehodnih kovin, pomembne biomedicinske uporabe, vključno z biosenzorjem

Ponovno objavil Platon

Spremljevalci: 0

Domov > Pritisnite > Ekipa se loteva študije dvodimenzionalnih halkogenidov prehodnih kovin Pomembna biomedicinska uporaba, vključno z biosenzorjem

Raziskovalci predstavljajo modulacije lastnosti dvodimenzionalnih halkogenidov prehodnih kovin, vključno z njihovimi temeljnimi lastnostmi, metodami modulacije in funkcionalizacijo. Poleg tega se temeljito razpravlja o njihovi uporabi kot zelo občutljivih biosenzorjev. KREDIT
Nano Research Energy, Tsinghua University Press

Povzetek:
Dvodimenzionalni materiali, kot je dihalkogenid prehodne kovine, se uporabljajo v javnem zdravju zaradi svoje velike površine in visoke površinske občutljivosti, skupaj z edinstvenimi električnimi, optičnimi in elektrokemičnimi lastnostmi. Raziskovalna skupina je opravila pregledno študijo metod, ki se uporabljajo za modulacijo lastnosti dvodimenzionalnega dihalkogenida prehodne kovine (TMD). Te metode imajo pomembne biomedicinske aplikacije, vključno z biosenzorjem.

Ekipa se loteva študije dvodimenzionalnih halkogenidov prehodnih kovin Pomembna biomedicinska uporaba, vključno z biosenzorjem

Tsinghua, Kitajska | Objavljeno 9. decembra 2022

Cilj ekipe je predstaviti celovit povzetek tega obetavnega področja ter prikazati izzive in priložnosti, ki so na voljo na tem raziskovalnem področju. »V tem pregledu se osredotočamo na najsodobnejše metode za modulacijo lastnosti dvodimenzionalnih TMD in njihove uporabe v biosenzorju. Zlasti temeljito razpravljamo o strukturi, intrinzičnih lastnostih, metodah modulacije lastnosti in aplikacijah biosenzorja TMD,« je povedal Yu Lei, docent na Inštitutu za raziskave materialov, Mednarodna podiplomska šola Shenzhen, Univerza Tsinghua.

Od odkritja grafena leta 2004 so dvodimenzionalni materiali, kot je TMD, pritegnili veliko pozornosti. Zaradi svojih edinstvenih lastnosti lahko dvodimenzionalni TMD služi kot atomsko tanke platforme za shranjevanje in pretvorbo energije, fotoelektrično pretvorbo, katalizo in biosenzorje. TMD prikazuje tudi širokopasovno strukturo in ima neobičajne optične lastnosti. Še ena prednost dvodimenzionalnega TMD je, da ga je mogoče proizvajati v velikih količinah po nizki ceni.

V javnem zdravju je zanesljivo in cenovno dostopno odkrivanje biomolekul in vitro in in vivo bistveno za preprečevanje in diagnosticiranje bolezni. Zlasti med pandemijo COVID-19 ljudje niso trpeli le zaradi fizične bolezni, ampak tudi zaradi psiholoških težav, povezanih z veliko izpostavljenostjo stresu. Obsežen stres lahko povzroči nenormalne ravni biomarkerjev, kot so serotonin, dopamin, kortizol in epinefrin. Zato je bistveno, da znanstveniki najdejo neinvazivne načine za spremljanje teh biomarkerjev v telesnih tekočinah, kot so znoj, solze in slina. Da bi lahko zdravstveni delavci hitro in natančno ocenili človekov stres in diagnosticirali psihološko bolezen, so biosenzorji zelo pomembni v diagnostiki, spremljanju okolja in forenzični industriji.

Skupina je pregledala uporabo dvodimenzionalnega TMD kot funkcionalnega materiala za biosenzorje, pristope za modulacijo lastnosti TMD in različne vrste biosenzorjev, ki temeljijo na TMD, vključno z električnimi, optičnimi in elektrokemičnimi senzorji. »Študija javnega zdravja je vedno pomembna naloga pri preprečevanju, diagnosticiranju in boju proti boleznim. Razvoj ultra občutljivih in selektivnih biosenzorjev je ključnega pomena za preprečevanje in diagnosticiranje bolezni,« je povedal Bilu Liu, izredni profesor in glavni raziskovalec v Shenzhen Geim Graphene Center, Shenzhen International Graduate School, Univerza Tsinghua.

Dvodimenzionalni TMD je zelo občutljiva platforma za biosenziranje. Ti dvodimenzionalni električni/optični/elektrokemični senzorji, ki temeljijo na TMD, so bili zlahka uporabljeni za biosenzorje, od majhnih ionov in molekul, kot so Ca2+, H+, H2O2, NO2, NH3, do biomolekul, kot sta dopamin in kortizol, ki so povezani z osrednjim živčne bolezni in vse do kompleksnih molekul, kot so bakterije, virusi in beljakovine.

Raziskovalna skupina je ugotovila, da je treba kljub izjemnemu potencialu rešiti številne izzive, povezane z biosenzorji, ki temeljijo na TMD, preden lahko resnično vplivajo. Predlagajo več možnih raziskovalnih smeri. Skupina priporoča, da se povratna zanka, ki jo podpira strojno učenje, uporabi za zmanjšanje časa testiranja, potrebnega za izgradnjo baze podatkov, potrebne za iskanje ustreznih biomolekul in parov TMD. Njihovo drugo priporočilo je uporaba povratne zanke s pomočjo strojnega učenja za doseganje modulacije lastnosti na zahtevo in podatkovne baze biomolekul/TMD. Ker vemo, da kompoziti, ki temeljijo na TMD, izkazujejo odlično zmogljivost, ko so vgrajeni v naprave, je njihovo tretje priporočilo, da se sprejmejo površinske spremembe, kot so napake in prosta mesta, da se izboljša aktivnost kompozitov, ki temeljijo na TMD. Njihovo zadnje priporočilo je, da se za pripravo TMD razvijejo nizkocenovne proizvodne metode pri nizki temperaturi. Trenutna metoda kemičnega naparjevanja, ki se uporablja za pripravo TMD, lahko povzroči razpoke in gube. Nizkocenovna in nizkotemperaturna metoda bi izboljšala kakovost filmov. "Ko bodo ključna tehnična vprašanja rešena, bodo naprave, ki temeljijo na dvodimenzionalnem TMD, glavni kandidati za nove zdravstvene tehnologije," je dejal Lei.

Ekipa Univerze Tsinghua vključuje Yichao Bai in Linxuan Sun ter Yu Lei z Inštituta za raziskave materialov, Mednarodna podiplomska šola Tsinghua Shenzhen in Ključni laboratorij za inženiring in materiale upravljanja s toploto province Guangdong, Mednarodna podiplomska šola Tsinghua Shenzhen; skupaj s Qiangmin Yu in Bilu Liu iz Inštituta za raziskave materialov, Mednarodna podiplomska šola Tsinghua Shenzhen in Shenzhen Geim Graphene Center, Inštitut Tsinghua-Berkeley Shenzhen & Institute of Materials Research, Mednarodna podiplomska šola Tsinghua Shenzhen.

To raziskavo financirajo Kitajska nacionalna naravoslovna fundacija, Nacionalni znanstveni sklad za ugledne mlade učenjake, Guangdong Innovative and Entrepreneurial Research Team Program, Shenzhen Basic Research Project, Scientific Research Start-up Funds na Tsinghua Shenzhen International Graduate School, in Shenzhen Basic Research Project.

####

O Tsinghua University Press
O Nano Research Energy

Nano Research Energy je izdala Tsinghua University Press, njen cilj pa je postati mednarodna, odprto dostopna in interdisciplinarna revija. Objavili bomo raziskave o najsodobnejših naprednih nanomaterialih in nanotehnologiji za energijo. Posvečen je raziskovanju različnih vidikov raziskav, povezanih z energijo, ki uporabljajo nanomateriale in nanotehnologijo, vključno, vendar ne omejeno na proizvodnjo energije, pretvorbo, shranjevanje, ohranjanje, čisto energijo itd. Nano Research Energy bo objavil štiri vrste rokopisov, to je Sporočila, raziskovalni članki, recenzije in perspektive v odprto dostopni obliki.

O SciOpen

SciOpen je profesionalni vir z odprtim dostopom za odkrivanje znanstvenih in tehničnih vsebin, ki so jih objavili Tsinghua University Press in njeni založniški partnerji, ki skupnosti znanstvenih založnikov zagotavlja inovativno tehnologijo in zmogljivosti, ki so vodilne na trgu. SciOpen zagotavlja storitve od konca do konca prek oddaje rokopisov, strokovnega pregleda, gostovanja vsebine, analitike in upravljanja identitete ter strokovnega svetovanja za zagotovitev razvoja vsake revije s ponudbo različnih možnosti v vseh funkcijah, kot so postavitev časopisa, storitve produkcije, uredniške storitve, Trženje in promocije, spletna funkcionalnost itd. Z digitalizacijo založniškega procesa SciOpen širi doseg, poglablja vpliv in pospešuje izmenjavo idej.

Za več informacij kliknite tukaj

Kontakt:
Yao Meng
Univerzitetna založba Tsinghua
Pisarna: 86-108-347-0574

Avtorske pravice © Tsinghua University Press

Če imate komentar, prosim Kontakt nas.

Izdajalci novic, ne 7th Wave, Inc. ali Nanotechnology Now, so izključno odgovorni za točnost vsebine.

Zaznamek: