Tim Melakukan Studi Aplikasi Biomedis Penting Kalkogenida Logam Transisi Dua Dimensi, Termasuk Biosensing

Beranda > Tekan > Tim melakukan studi kalkogenida logam transisi dua dimensi Aplikasi biomedis yang penting, termasuk biosensing

Para peneliti mempresentasikan modulasi properti kalkogenida logam transisi dua dimensi termasuk properti fundamentalnya, metode modulasi, dan fungsionalisasi. Selain itu, aplikasi mereka sebagai biosensor yang sangat sensitif dibahas secara menyeluruh. KREDIT
Energi Penelitian Nano, Pers Universitas Tsinghua

Abstrak:
Bahan dua dimensi, seperti logam transisi dichalcogenide, memiliki aplikasi dalam kesehatan masyarakat karena luas permukaannya yang besar dan sensitivitas permukaannya yang tinggi, bersama dengan sifat listrik, optik, dan elektrokimia yang unik. Sebuah tim peneliti telah melakukan studi tinjauan metode yang digunakan untuk memodulasi sifat-sifat dichalcogenide logam transisi dua dimensi (TMD). Metode ini memiliki aplikasi biomedis yang penting, termasuk biosensing.

Tim melakukan studi kalkogenida logam transisi dua dimensi Aplikasi biomedis penting, termasuk biosensing

Tsinghua, Cina | Diposting pada 9 Desember 2022

Tujuan tim adalah menyajikan rangkuman komprehensif dari bidang yang menjanjikan ini dan menunjukkan tantangan dan peluang yang tersedia di bidang penelitian ini. “Dalam ulasan ini, kami fokus pada metode canggih untuk memodulasi properti TMD dua dimensi dan penerapannya dalam biosensing. Secara khusus, kami secara menyeluruh membahas struktur, properti intrinsik, metode modulasi properti, dan aplikasi biosensing dari TMD,” kata Yu Lei, asisten profesor di Institute of Materials Research, Sekolah Pascasarjana Internasional Shenzhen, Universitas Tsinghua.

Sejak graphene ditemukan pada tahun 2004, material dua dimensi, seperti TMD, telah menarik banyak perhatian. Karena sifatnya yang unik, TMD dua dimensi dapat berfungsi sebagai platform tipis atomik untuk penyimpanan dan konversi energi, konversi fotolistrik, katalisis, dan biosensing. TMD juga menampilkan struktur pita lebar dan memiliki sifat optik yang tidak biasa. Manfaat lain dari TMD dua dimensi adalah dapat diproduksi dalam jumlah besar dengan biaya rendah.

Dalam kesehatan masyarakat, deteksi biomolekul in vitro dan in vivo yang andal dan terjangkau sangat penting untuk pencegahan dan diagnosis penyakit. Terutama selama pandemi COVID-19, orang tidak hanya menderita penyakit fisik, tetapi juga masalah psikologis terkait paparan stres yang luas. Stres yang luas dapat menyebabkan tingkat abnormal pada biomarker seperti serotonin, dopamin, kortisol, dan epinefrin. Jadi, penting bagi para ilmuwan untuk menemukan cara non-invasif untuk memantau biomarker ini dalam cairan tubuh, seperti keringat, air mata, dan air liur. Agar profesional perawatan kesehatan dapat dengan cepat dan akurat menilai stres seseorang dan mendiagnosis penyakit psikologis, biosensor sangat penting dalam diagnostik, pemantauan lingkungan, dan industri forensik.

Tim meninjau penggunaan TMD dua dimensi sebagai bahan fungsional untuk biosensing, pendekatan untuk memodulasi sifat TMD, dan berbagai jenis biosensor berbasis TMD termasuk sensor listrik, optik, dan elektrokimia. “Studi kesehatan masyarakat selalu menjadi tugas utama dalam mencegah, mendiagnosis, dan melawan penyakit. Mengembangkan biosensor ultrasensitif dan selektif sangat penting untuk pencegahan dan diagnosis penyakit, ”kata Bilu Liu, seorang profesor dan peneliti utama di Pusat Grafena Geim Shenzhen, Sekolah Pascasarjana Internasional Shenzhen, Universitas Tsinghua.

TMD dua dimensi adalah platform yang sangat sensitif untuk biosensing. Sensor listrik/optik/elektrokimia berbasis TMD dua dimensi ini telah siap digunakan untuk biosensor mulai dari ion dan molekul kecil, seperti Ca2+, H+, H2O2, NO2, NH3, hingga biomolekul seperti dopamin dan kortisol, yang terkait dengan pusat penyakit saraf, dan sampai ke kompleksitas molekul, seperti bakteri, virus, dan protein.

Tim peneliti menetapkan bahwa meskipun memiliki potensi yang luar biasa, banyak tantangan yang terkait dengan biosensor berbasis TMD masih perlu diselesaikan sebelum dapat memberikan dampak yang nyata. Mereka menyarankan beberapa kemungkinan arah penelitian. Tim merekomendasikan agar umpan balik yang dibantu oleh pembelajaran mesin digunakan untuk mengurangi waktu pengujian yang diperlukan untuk membangun database yang diperlukan untuk menemukan pasangan biomolekul dan TMD yang tepat. Rekomendasi kedua mereka adalah penggunaan loop umpan balik yang dibantu oleh pembelajaran mesin untuk mencapai modulasi properti on-demand dan database biomolekul/TMD. Mengetahui bahwa komposit berbasis TMD menunjukkan kinerja yang sangat baik ketika dibangun ke dalam perangkat, rekomendasi ketiga mereka adalah modifikasi permukaan, seperti cacat dan kekosongan, diadopsi untuk meningkatkan aktivitas komposit berbasis TMD. Rekomendasi terakhir mereka adalah bahwa metode pembuatan berbiaya rendah pada suhu rendah dikembangkan untuk menyiapkan TMD. Metode pengendapan uap kimia saat ini yang digunakan untuk menyiapkan TMD dapat menyebabkan keretakan dan kerutan. Metode berbiaya rendah dan bersuhu rendah akan meningkatkan kualitas film. “Seiring dengan penyelesaian masalah teknis utama, perangkat berbasis TMD dua dimensi akan menjadi kandidat menyeluruh untuk teknologi perawatan kesehatan yang baru,” kata Lei.

Tim Universitas Tsinghua meliputi Yichao Bai dan Linxuan Sun, dan Yu Lei dari Institute of Materials Research, Sekolah Pascasarjana Internasional Tsinghua Shenzhen dan Laboratorium Utama Teknik dan Material Manajemen Termal Provinsi Guangdong, Sekolah Pascasarjana Internasional Tsinghua Shenzhen; bersama dengan Qiangmin Yu dan Bilu Liu dari Institute of Materials Research, Tsinghua Shenzhen International Graduate School, dan Shenzhen Geim Graphene Center, Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute & Institute of Materials Research, Tsinghua Shenzhen International Graduate School.

Penelitian ini didanai oleh National Science Science Foundation of China, National Science Fund for Distinguished Young Scholars, Program Tim Penelitian Inovatif dan Wirausaha Guangdong, Proyek Penelitian Dasar Shenzhen, Dana Riset Penelitian Ilmiah di Sekolah Pascasarjana Internasional Tsinghua Shenzhen, dan Proyek Penelitian Dasar Shenzhen.

####

Tentang Pers Universitas Tsinghua
Tentang Energi Riset Nano

Nano Research Energy diluncurkan oleh Tsinghua University Press, bertujuan untuk menjadi jurnal internasional, akses terbuka, dan interdisipliner. Kami akan mempublikasikan penelitian tentang bahan nano mutakhir dan teknologi nano untuk energi. Ini didedikasikan untuk mengeksplorasi berbagai aspek penelitian terkait energi yang memanfaatkan nanomaterial dan nanoteknologi, termasuk tetapi tidak terbatas pada pembangkitan energi, konversi, penyimpanan, konservasi, energi bersih, dll. Nano Research Energy akan menerbitkan empat jenis naskah, yaitu, Komunikasi, Artikel Penelitian, Ulasan, dan Perspektif dalam bentuk akses terbuka.

Tentang SciOpen

SciOpen adalah sumber akses terbuka profesional untuk penemuan konten ilmiah dan teknis yang diterbitkan oleh Tsinghua University Press dan mitra penerbitannya, memberikan komunitas penerbitan ilmiah dengan teknologi inovatif dan kemampuan memimpin pasar. SciOpen menyediakan layanan ujung ke ujung di seluruh pengiriman naskah, tinjauan sejawat, hosting konten, analitik, dan manajemen identitas dan saran ahli untuk memastikan pengembangan setiap jurnal dengan menawarkan berbagai opsi di semua fungsi seperti Tata Letak Jurnal, Layanan Produksi, Layanan Editorial, Pemasaran dan Promosi, Fungsi Online, dll. Dengan mendigitalkan proses penerbitan, SciOpen memperluas jangkauan, memperdalam dampak, dan mempercepat pertukaran ide.

Untuk informasi lebih lanjut, silakan klik di sini

Kontak:
Yao Meng
Pers Universitas Tsinghua
Kantor: 86-108-347-0574

Hak Cipta © Tsinghua University Press

Jika Anda punya komentar, silakan Kontak kita.

Penerbit rilis berita, bukan 7th Wave, Inc. atau Nanotechnology Now, semata-mata bertanggung jawab atas keakuratan konten.

Bookmark: