《激光刻录的石墨烯纳米纤维与油棕木质素包裹银纳米粒子:一种绿色生物传感器》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2021-03-14
  • 自然于2021年3月09日发布关于纳米的内容,文章指出结核病(TB)是由结核分枝杆菌(M. Tuberculosis)引起的,需要高度重视,是空气中最具传染性的疾病之一。目前诊断结核病的方法由于灵敏度低和耗时,仍然无效。在本研究中,我们制作了一种绿色石墨烯纳米纤维激光生物传感器(LSG-NF),该传感器以油棕木质素基合成银纳米粒子(AgNPs)为装饰材料。通过场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察得到的复合形貌,揭示了AgNPs对LSG-NF表面的有效适应。从x射线衍射和拉曼光谱研究也可以看出AgNPs和LSG-NFs的成功结合。为了验证检测的有效性,通过选择性杂交和错配分析,对AgNPs捕获的DNA样本与结核分枝杆菌靶DNA进行特异性结合。电化学阻抗研究进一步证实了其灵敏度可达1 fM,通过估计信噪比(S/N = 3:1)为3σ,可获得10 ~ 15 M的检测限。通过x射线光电子能谱和傅里叶变换红外能谱检测磷和氮峰,证实了成功的DNA固定和杂交。该方法具有较高的稳定性和重复性。该方法为结核分枝杆菌生物标志物的检测提供了一种经济可行的潜在传感系统,从而为医学诊断提供了一个新的方向。

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    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2018-07-24
    • 目前的研究主要集中在绿色银纳米颗粒的利用上,因为它们具有环保的特性,所以更适合于传感应用。我们研究了银纳米粒子从双孢蘑菇(Agaricus - ab)到Hg(II)离子的光学和电化学传感行为。采用微波反应器制备AgNP-AB。合成的AgNP用于Hg(II)离子的传感,无需使用修饰剂或进一步复杂的仪器。用不同的技术对合成的纳米颗粒进行了表征。AgNP-AB通过在水介质中加入Hg(II)离子而形成聚集,并由棕色变为黑色,形成AgNP-AB-Hg(II)复合物。此外,还通过电化学研究探索了AgNP的金属传感能力。研制了AgNP-AB修饰铂电极(AgNP-AB/PE),用于对有毒Hg(II)离子的快速检测。传感器具有良好的检测极限为2.1×10−6 m的敏感性AgNP-AB对Hg /聚乙烯(II)与不同的金属离子离子进行了分析。利用Vembanade湖,Kumarakom, Kerala的真实水样,成功地检验了发达系统的传感技术。双孢菌的AgNP具有很强的通用性和应用前景。 ——文章发布于2018年6月27日
  • 《石墨烯纳米线模拟人类最好的鼻子。》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2018-03-30
    • 石墨烯的机械稳定性、高导电性以及与多种碳质功能化化学物质的相容性使其成为新型气体传感器的诱人主机系统。现在,研究人员已经克服了利用石墨烯在自然界最伟大的传感器之一——狗的鼻子——的生物模拟中所面临的一些制造挑战。 几世纪以来,狗的嗅觉都非常灵敏。在狗的鼻子里有丰富的毛细血管的介观结构,将一个巨大的嗅觉区填入一个小体积内。石墨烯纳米线——纳米薄片均匀地缠绕在自己周围——已经被提议用作这种毛细管结构的人造模拟物。对这一点的挑战是石墨烯纳米线的制造,它符合性能预期。 过去的尝试是在未还原或部分还原的状态下开始使用氧化石墨烯。因此,形成的纳米线缺乏石墨烯的恒星电子和表面化学性质。另一个重大挑战是保持卷轴的均匀性。 姚王,雷江,郭福州和他的同事们发现了一种克服纳米材料制造的挑战的方法。他们使用一种芳香族聚合物,聚(p-styrenesulfonate) (PSS),作为表面活性剂分散在氧化石墨烯的水溶液中。聚合物和石墨烯氧化物之间的非共价相互作用将表面活性剂与它的目标结合起来,减少了石墨烯氧化物纳米薄片的聚集,从而使它们的表面键完全减少。 研究人员将水溶液倒入一个玻璃瓶中,将其浸泡在液态氮中,然后将其装入“冻干机”——冷冻干燥器——将冰升华。在整个升华过程中,纳米薄片开始逐渐滚动,一旦脱水完成,就会完全滚动。 检查结束 研究小组对合成的纳米管进行了表征,发现其管状结构的长度、直径和直线度都很均匀。他们还在冻干过程中使用了分子动力学模拟和低温扫描电镜,从而揭示了滚动的行为。速冻程序在玻璃瓶内建立一个垂直的温度梯度。冰沿着这个梯度结晶,因此当过程迅速发生时,嵌入的纳米薄片沿着这个垂直方向冻结。 当冰开始升华时,一层薄薄的纳米薄片被暴露出来。分子动力学模拟表明,在石墨烯氧化石墨烯纳米片的一侧,PSS的一种特殊的结合,使其在卷轴形成过程中产生了纳米薄片的曲率,这部分是由于PSS层的亲水性质。 然后,研究人员可以通过喷洒分散的纳米粒子的液滴,来制造气体传感器,并将其放置在银-钯电极上。这些传感器构成了线性欧姆装置,其电阻是通过目标分析物的存在来调节的,这里是NO2。与类似石墨烯基传感器相比,新冻干方法产生的传感器灵敏度更高,对NO2的选择性更强。