Team Undertakes Study Of Two-dimensional Transition Metal Chalcogenides Important Biomedical Application, Including Biosensing

Перевидано Платоном

читають: 0

Головна > прес > Команда проводить дослідження двовимірних халькогенідів перехідних металів Важливе біомедичне застосування, включаючи біосенсор

Дослідники представляють модуляцію властивостей двовимірних халькогенідів перехідних металів, включаючи їх фундаментальні властивості, методи модуляції та функціональність. Крім того, детально обговорюється їх застосування як високочутливих біосенсорів. КРЕДИТ
Nano Research Energy, Tsinghua University Press

Анотація:
Двовимірні матеріали, такі як дихалькогеніди перехідних металів, знаходять застосування в охороні здоров’я через їх велику площу поверхні та високу поверхневу чутливість, а також унікальні електричні, оптичні та електрохімічні властивості. Дослідницька група провела оглядове дослідження методів, які використовуються для модуляції властивостей двовимірного дихалькогеніду перехідного металу (TMD). Ці методи мають важливе біомедичне застосування, включаючи біосенсор.

Команда вивчає двовимірні халькогеніди перехідних металів. Важливе біомедичне застосування, включаючи біосенсор

Цінхуа, Китай | Опубліковано 9 грудня 2022 р

Мета команди полягає в тому, щоб представити всебічний підсумок цієї багатообіцяючої галузі та показати проблеми та можливості, доступні в цій галузі досліджень. «У цьому огляді ми зосереджуємось на найсучасніших методах модуляції властивостей двовимірної TMD та їх застосуванні в біосенсибі. Зокрема, ми ретельно обговорюємо структуру, внутрішні властивості, методи модуляції властивостей і застосування біосенсору TMD», — сказав Юй Лей, доцент Інституту дослідження матеріалів Шеньчженьської міжнародної вищої школи Університету Цінхуа.

З моменту відкриття графену в 2004 році двовимірні матеріали, такі як TMD, привернули значну увагу. Завдяки своїм унікальним властивостям двовимірний TMD може служити атомно тонкою платформою для накопичення та перетворення енергії, фотоелектричного перетворення, каталізу та біосенсору. TMD також демонструє широкосмугову структуру та має незвичайні оптичні властивості. Ще одна перевага двовимірного TMD полягає в тому, що його можна виробляти у великих кількостях за низькою ціною.

У сфері охорони здоров’я надійне та доступне виявлення біомолекул in vitro та in vivo має важливе значення для профілактики та діагностики захворювань. Особливо під час пандемії COVID-19 люди страждали не лише від фізичних захворювань, а й від психологічних проблем, пов’язаних із сильним впливом стресу. Інтенсивний стрес може призвести до аномальних рівнів таких біомаркерів, як серотонін, дофамін, кортизол та адреналін. Отже, важливо, щоб вчені знайшли неінвазивні способи моніторингу цих біомаркерів у рідинах організму, таких як піт, сльози та слина. Для того, щоб медичні працівники могли швидко й точно оцінити стрес людини та діагностувати психологічне захворювання, біосенсори мають велике значення в діагностиці, моніторингу навколишнього середовища та судово-медичній галузі.

Команда дослідила використання двовимірного TMD як функціонального матеріалу для біосенсору, підходи до модуляції властивостей TMD та різні типи біосенсорів на основі TMD, включаючи електричні, оптичні та електрохімічні сенсори. «Дослідження громадського здоров’я завжди є головним завданням у профілактиці, діагностиці та боротьбі з хворобами. Розробка надчутливих і селективних біосенсорів має вирішальне значення для профілактики та діагностики захворювань», — сказав Білу Лю, доцент і головний дослідник графенового центру Шеньчженя Гейма Міжнародної вищої школи Шеньчженя Університету Цінхуа.

Двовимірний TMD є дуже чутливою платформою для біосенсору. Ці двовимірні електричні/оптичні/електрохімічні датчики на основі TMD легко використовуються для біосенсорів, починаючи від невеликих іонів і молекул, таких як Ca2+, H+, H2O2, NO2, NH3, до біомолекул, таких як дофамін і кортизол, які пов’язані з центральною нервові захворювання, і аж до складних молекул, таких як бактерії, віруси та білки.

Дослідницька група визначила, що, незважаючи на надзвичайний потенціал, багато проблем, пов’язаних із біосенсорами на основі TMD, ще потребують вирішення, перш ніж вони зможуть справити реальний вплив. Вони пропонують кілька можливих напрямків дослідження. Команда рекомендує використовувати цикл зворотного зв’язку за допомогою машинного навчання, щоб скоротити час тестування, необхідний для створення бази даних, необхідної для пошуку відповідних пар біомолекул і TMD. Друга їхня рекомендація полягає у використанні циклу зворотного зв’язку за допомогою машинного навчання для досягнення модуляції властивостей на вимогу та бази даних біомолекул/TMD. Знаючи, що композити на основі TMD демонструють чудову продуктивність при створенні пристроїв, їхня третя рекомендація полягає в тому, щоб модифікувати поверхню, наприклад, дефекти та вакансії, щоб покращити активність композитів на основі TMD. Остання їхня рекомендація полягає в тому, щоб для приготування TMD були розроблені недорогі методи виробництва при низькій температурі. Сучасний метод хімічного осадження з парової фази, який використовується для приготування TMD, може призвести до тріщин і зморшок. Недорогий низькотемпературний метод покращить якість плівок. «Оскільки ключові технічні проблеми будуть вирішені, пристрої, засновані на двовимірній TMD, стануть основними кандидатами на нові технології охорони здоров’я», — сказав Лей.

До команди Університету Цінхуа входять Ічао Бай і Ліньсюань Сунь, а також Юй Лей з Інституту дослідження матеріалів Міжнародної вищої школи Цінхуа Шеньчжень і Ключової лабораторії управління теплообміном і матеріалами провінції Гуандун Міжнародної вищої школи Цінхуа Шеньчженя; разом із Qiangmin Yu та Bilu Liu з Інституту дослідження матеріалів Міжнародної вищої школи Цінхуа Шеньчжень та Графенового центру Шеньчженя Гейма Шеньчженського інституту Цінхуа-Берклі та Інституту дослідження матеріалів Міжнародної вищої школи Цінхуа Шеньчженя.

Це дослідження фінансується Національним фондом природничих наук Китаю, Національним науковим фондом видатних молодих вчених, Програмою дослідницької групи інновацій та підприємництва Гуандуну, Проектом фундаментальних досліджень Шеньчженя, Фондом початку наукових досліджень Міжнародної вищої школи Цінхуа Шеньчжень, і проект фундаментальних досліджень Шеньчженя.

####

Про університетське видавництво Цінхуа
Про Nano Research Energy

Nano Research Energy започатковано Tsinghua University Press з метою стати міжнародним міждисциплінарним журналом із відкритим доступом. Ми публікуватимемо дослідження про передові наноматеріали та нанотехнології для енергетики. Він присвячений вивченню різних аспектів досліджень, пов’язаних з енергетикою, які використовують наноматеріали та нанотехнології, включаючи, але не обмежуючись, виробництво енергії, перетворення, зберігання, збереження, чисту енергію тощо. Nano Research Energy опублікує чотири типи рукописів, а саме: Повідомлення, дослідницькі статті, рецензії та перспективи у формі відкритого доступу.

Про SciOpen

SciOpen — це професійний ресурс із відкритим доступом для виявлення науково-технічного вмісту, опублікованого видавництвом Tsinghua University Press та його партнерами-видавцями, що надає науковій видавничій спільноті інноваційні технології та провідні можливості на ринку. SciOpen надає комплексні послуги щодо подання рукописів, експертної оцінки, розміщення вмісту, аналітики та управління ідентифікацією, а також консультації експертів, щоб забезпечити розвиток кожного журналу, пропонуючи ряд опцій для всіх функцій, як-от макет журналу, послуги виробництва, редакційні послуги, Маркетинг і реклама, функціональність в Інтернеті тощо. Цифровізуючи видавничий процес, SciOpen розширює охоплення, поглиблює вплив та прискорює обмін ідеями.

Для отримання додаткової інформації натисніть тут

Контакти:
Яо Мен
Видавництво університету Цінхуа
Кабінет: 86-108-347-0574

Авторське право © Видавництво університету Цінхуа

Якщо у вас є коментар, будь ласка Контакти нам.

Видавці випусків новин, а не 7th Wave, Inc. або Nanotechnology Now, несуть повну відповідальність за точність змісту.

Закладка: