最近在一篇发表在开放获取期刊生物传感器,研究人员讨论了电化学生物传感器的发展基于量子点在二维(2 d)。
研究:二维量子基于电化学生物传感器。图片来源:范Pympk / Shutterstock.com
背景
自2004年发现以来,石墨烯已经产生重大影响各种各样的行业,和它的成功促使科学家们的兴趣调查额外的二维层状无机纳米材料。亚博网站下载以适应增加的应用程序的需求,更多的2 d材料随着时间的推移被发现。亚博网站下载由于强大的量子限制效应,二维量子点(2 d-qds)时可以形成这些二维材料的横向维度降低到小于10纳米。亚博网站下载
2 d-qds的不同的功能和属性允许他们被用于广泛的应用程序从能源存储、催化、光电bioimaging,传感、和癌症治疗。生物传感器在日常生活中扮演着重要的角色,从疾病诊断检测生物物质在环境中。
电化学生物传感器表现出了高信噪比、高度敏感、快速响应时间,和相对简单的目标分析物的检测等生物传感器。特别是2 d-nanomaterials的亚博网站下载出现,开辟了新的可能性为提高生物传感器的性能。尽管2 d-qd-derived电化学传感器引起了很多的关注和研究在过去的十年里,有稀疏的评论集中在2 d-qds电化学生物传感器。
关于这项研究
在这项研究中,作者讨论了属性、类别,这两个d-qds和合成途径,强调他们在电化学生物传感器的使用。
研究人员介绍了合成和类别2 d-qds,以及最新进展的总结2 d-qd-based电化学传感器来检测生物分子在过去的五年,是插图提供新的想法和见解的建设和设计电化学设备。此外,相关的问题和未来的前景2 d-qd-based电化学生物传感器的制备进行了讨论。
团队讨论了现有的属性2 d-qds根据不同的二维材料,比如黑磷、石墨烯,氮化物,过渡金属dichalcogenides (TMDCs),过渡金属氧亚博网站下载化物(TMOs)和MXenes讨论。
2 d-qd-based电化学生物传感器的原理图。图片来源:张J et al .,生物传感器
观察
其中一项研究报道的电化学生物传感器(ECL)检测极限(LOD)的0.33点检测卡那霉素(菅直人)从下午1点到50 nM。S-BN QDsT有更高的平均直径为9.8 nm比S-BN QDsL 9.2 nm直径,和相应的晶格条纹是0.76和0.72 nm,分别。
量子点相比,BN, ECL的强度S-BN QDsT和S-BN QDsL提出的1.67和2.59倍,分别。石墨烯量子点(GQD)的电化学生物传感器实现了很好的线性范围1 fM 100点和低LOD 0.14调频测量的微rna - 155由于GQDs和酶的催化。microRNA-25,建议GQD-based电化学生物传感器的线性范围0.3 nM 1.0µM和LOD的95.0点。
技术已经取得了重大进展2 d-qd研究和进一步的研究应该做催化,光学,量子点电化学和电性质2 d。此外,GQDs主导当代2 d-qd研究。2 d-qds被发现潜在候选人的创建可穿戴电化学传感器和设备由于其独特的品质超小直径和巨大的比表面区域。
结论
总之,这项研究阐明2 d-qd研究受到创建2 d纳米材料。亚博网站下载自上而下的方法如水力/ solvothermal方法,ultrasonication-assisted方法,微波方法,离子intercalation-assisted方法和自底向上的方法,如外部微波方法,水力/ solvothermal方法和激光辅助方法生产2 dqds上一直都很成功。表面积大,导电性强,易于修改,和良好的生物相容性都成立于2 d-qds,使其在生物领域的潜在候选人。
作者观察到2 d-qds已经广泛用于电化学生物传感器作为运营商的敏感元素,电极修饰符,发光体,和电子转移加速器由于其优越的电气和光学功能,以及强大的亲和力的生物分子。他们提到,可控2 d-qd合成仍然是一个挑战,而新颖的合成方法是必要的。同时,更少的研究已经完成2 d-qds比批量版本。他们相信本文不仅会激发研究人员的兴趣向2 dqds,而且还鼓励他们继续开发和实现在不同的行业。
团队建议植入电化学生物传感器也将研究焦点在未来,和2 d-qds将扮演了一个重要的角色在未来的进步和改进生物学、生理学、化学、纳米技术。
源
张,J。张,X。,Bi, S。二维量子基于电化学生物传感器。生物传感器12 (4)254 (2022)。https://www.mdpi.com/2079-6374/12/4/254
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