MoS2 나노복합체 기반의 무효소 포도당 바이오센서

전기화학 포도당 바이오센서 기반 MoS₂ 나노복합체

수십 년 동안 금속 또는 합금은 포도당의 직접적인 전기 촉매 산화를 위한 주요 촉매 옵션이었습니다[19]. 지난 10년 동안 넓은 표면적과 독특한 화학적 및 물리적 특성을 가진 2차원 재료는 전기화학적 감지, 에너지 저장 및 전자공학을 포함한 많은 분야에 새로운 기회를 열어주었습니다[20]. 전기화학적 바이오센싱의 관점에서, 다양한 2D 재료와 촉매의 나노복합체는 전통적인 촉매에 비해 분명한 이점을 보여줍니다. 이러한 물질 사이의 시너지적 결합, 즉 시너지 효과는 촉매 활성의 뚜렷한 향상으로 이어질 수 있습니다[21]. 이러한 나노복합체 중 상당수가 특히 그래핀 또는 그래핀 유도체를 기반으로 하는 나노복합체를 개발하여 무효소 포도당 센서에 적용했습니다. 계층화된 MoS₂ 그래핀의 물질적 특성을 공유하기 때문에 유사한 장점을 가질 것으로 기대된다. 특히, 레이어 MoS₂ 나노시트는 기능화된 그래핀 시트와 유사하게 촉매 반응을 위한 활성 부위로 작용하는 많은 수의 가장자리를 가지고 있습니다[22, 23].

실제로, Huang et al. 합성 MoS₂ 열수법에 의한 나노플라워[24]. MoS₂로 수정된 유리질 탄소 전극 나노플라워와 키토산/금 나노입자 복합물은 비스페놀 A 산화에 대해 뚜렷한 과전위 감소를 보였다. 나노복합체 센서는 순환 전압전류도(cyclic voltammograms)에서 현저하게 증가된 전류에 의해 입증되는 바와 같이 비스페놀 A의 효율적인 전기촉매 산화를 보여주었다. 비스페놀 A 감지에 대해 0.05~100μM의 우수한 선형 감지 범위를 얻을 수 있습니다. 또한 매우 검출한계가 5 nM로 추정된다. 이 작업은 Au/MoS₂의 우수한 전기촉매 활성과 시너지 효과를 분명히 보여주었습니다. 나노복합체. 마찬가지로 MoS₂ 무효소 포도당 검출을 위해 기반 나노복합체가 사용되었습니다. 모스₂ 표면적이 큰 꽃은 cetyltrimethylammonium bromide(CTAB)를 계면활성제로 사용하여 열수법으로 합성하였다[25]. 마이크로플라워의 형태는 반응 용액의 pH, CTAB 계면활성제의 농도 및 어닐링 온도에 의해 제어될 수 있다. MoS₂ 500°C의 어닐링 온도에서 얻은 마이크로플라워는 우수한 결정질 품질을 나타내어 전하 이동이 개선되었습니다. 흥미롭게도 전기화학적 무효소 포도당 감지 테스트에서 MoS₂ 기능화가 없는 마이크로플라워 전극은 570.71μA mM ⁻¹ 의 고감도를 제공할 수 있습니다. cm ⁻² . 또한 센서는 최대 30 mM의 넓은 선형 감지 범위를 보여줍니다.

MoS₂의 시너지 효과 Cu, Ni, Co 및 Fe와 같은 외부 금속에 의해 도핑되거나 혼성화된 촉매는 포도당의 향상된 전기화학적 촉매 작용에도 적용됩니다. Huang et al. 포도당 산화에 대한 구리의 강력한 전기촉매 활성과 MoS₂의 넓은 표면적 및 활성 가장자리 부위의 장점을 결합했습니다. 나노시트[26]. Cu 나노 입자 장식 MoS₂ 나노시트는 포도당 산화에 대한 전기촉매 활성을 보였다. 1055μA mM ⁻² 의 고감도 cm ⁻² Cu/MoS₂에 대해 최대 4 mM의 선형 검출 범위가 보고되었습니다. 나노복합 포도당 센서. 감도는 MoS₂에서 측정된 값을 거의 두 배로 늘렸습니다. 마이크로플라워 전극. 이 센서는 또한 요산, 아스코르브산 및 도파민에 대한 포도당을 감지하는 데 있어 우수한 선택성을 보여주었습니다. 이러한 화학물질에 의한 간섭 전류는 포도당의 간섭 전류의 약 2.1~5.2%에 불과하며, 이러한 낮은 간섭 전류 수준은 생리학적 농도에서 무시할 수 있는 수준으로 간주될 수 있습니다.

또 다른 매력적인 후보는 Ni/그래핀 하이브리드에 대해 광범위하게 연구된 니켈(Ni)입니다. Cu와 마찬가지로 Ni도 지구에 풍부한 금속입니다. Ni ³⁺ 의 산화환원 커플 /Ni ²⁺ 알칼리성 매체에서 인상적인 촉매 활성을 제공합니다. 따라서 Huang et al. MoS₂ 사용 Ni 나노입자를 고정시키기 위한 촉매 지지체로서의 나노시트[27]. 모스₂ 나노시트는 MoS₂에서 합성되었습니다. 액체 박리를 통한 에탄올/물 혼합 용매의 분말. Ni 나노입자는 MoS₂에서 환원되었습니다. MoS₂를 가열하여 나노시트 NiCl₂ 첨가 후 1시간 동안 60 °C에서 나노시트-에틸렌 글리콜 용액 ·6H₂ O 전구체 및 N₂ H₄ ·H₂ O 및 NaOH 용액. Ni-MoS₂를 증착하여 포도당 센서 전극을 준비했습니다. 유리질 탄소 전극의 하이브리드. Ni/MoS₂의 순환 전압전류도 Hybrid-modified 전극은 Ni-modified reference 전극보다 더 높은 전류로 글루코스 산화를 명확하게 나타냈다. 개선된 전기촉매 활성은 MoS₂의 더 많은 활성 부위에 기인합니다. 나노시트 뿐만 아니라 2D 재료 지지체에서 감소된 Ni 나노입자 응집. 전류 측정 결과는 최대 4 mM의 우수한 선형 검출 범위와 1824 μA mM ⁻¹ 의 높은 감도를 확인했습니다. cm ⁻² , 신호/잡음 비율 3(S/N =3)에서 0.31 μM의 낮은 검출 한계. Cu/MoS₂와 비교 나노복합 포도당 센서, Ni/MoS₂를 사용하여 감도가 더욱 향상되었습니다. 나노복합체. 포도당 감지에 대한 도파민, 아스코르브산 및 요산을 포함한 간섭 종의 영향도 미미한 것으로 밝혀졌습니다. 더 중요한 것은 센서가 좋은 재현성과 높은 안정성을 보였다는 것입니다. 센서 응답에서 무시할 수 있는 3.4% 감소는 4주 동안 주변에 보관한 후 측정되었습니다. 또한 Anderson et al. MoS₂와 콜로이드 은 나노입자를 통합하여 매우 민감한 비효소 포도당 바이오센서를 보고했습니다. [28]. Ag 나노입자의 도입은 MoS₂의 본질적인 열악한 전도도를 해결하기 위한 것이었습니다. . 9044.6 μA mM ⁻¹ 의 뛰어난 감도 cm ⁻² 0.03 μM의 낮은 검출 한계가 보고되었습니다. 그러나 선형 감지 범위는 최대 1 mM입니다.

MoS₂의 전기촉매 활성 그래핀과의 혼성화에 의해 더욱 개선될 수 있다. MoS₂의 낮은 고유 전도도 높은 촉매 활성을 약화시킵니다. MoS₂ 간의 요금 이전 나노물질은 전기화학 반응이나 일반적인 전자 응용 분야에서 느리다. 반면에 그래핀은 전기 전도성이 우수하고 MoS₂에서 전자 수송을 늦추는 즉각적인 해결책으로 작용할 수 있습니다. 나노물질[29]. Jung et al. 제작된 3차원(3D) MoS₂ /그래핀 에어로겔 나노복합체는 원-포트 열수법에 의한 것이다[13]. 2D 참조 샘플에 비해 3D 다공성 구조를 사용하여 향상된 전기 촉매 활성이 관찰되었지만 글루코스 산화효소의 사용은 제조를 복잡하게 하고 효소 센서의 동일한 문제에 직면했습니다. Geng et al. 합성된 Ni 도핑 MoS₂ 환원그래핀옥사이드(Ni-MoS₂)에 장식된 나노입자 /rGO) 쉽고 확장 가능한 방법으로 [30]. Fig. 1a와 같이 Hummers and Offeman 방법으로 합성한 산화그래핀과 CH3를 혼합하였다. COOH 및 탈이온수. Ni-Mo 전구체 용액은 (NH₄ )₂ 모스₄ 및 Ni(CH₃ COO)₂ ·4H₂ 그래핀 옥사이드 용액에 다른 몰비를 갖는 O. Ni-MoS₂ /rGO 현탁액은 원심분리 및 80°C에서 건조 후에 얻어졌습니다. 수집된 Ni-MoS₂ 그런 다음 /rGO 현탁액을 N₂에서 600 °C에서 4 시간 동안 하소했습니다. 대기. 획득한 Ni-MoS₂ /rGO 나노복합체는 비효소적 포도당 감지에 사용되었습니다. 그림 1b는 Ni-MoS₂로 수정된 센서 전극의 전류 측정 응답을 보여줍니다. /rGO 나노복합체를 포도당 용액에 연속적으로 첨가합니다. 각각의 포도당 첨가 후 전류의 명확한 증가가 관찰되었습니다. 또한, 그림 1b의 삽입은 센서가 5 μM의 낮은 포도당 농도에 응답할 수 있음을 보여줍니다. 포도당 농도의 함수로서 정확한 전류 신호가 그림 1c에 표시되어 있으며, 이는 일반적인 인간 혈당 수준을 잘 커버하는 0.005–8.2 mM 센서의 광범위한 선형 감지 범위를 명확하게 보여줍니다. 계산된 감도 및 검출 한계는 256.6 μA mM ⁻¹ 입니다. cm ⁻² 및 2.7 μM(S/N =3), 각각. 센서의 감도와 감지 한계는 이전보다 현저히 낮지 만 선형 감지 범위는 많이 향상되었습니다. 이 연구는 1.83 × 10 ⁻³ 의 확산 계수로 향상된 전자 수송 속도와 전기 촉매 활성을 추가로 보고했습니다. cm ² s ⁻¹ 및 촉매 속도 상수 6.26 × 10 ⁵ cm ³ 몰 ⁻¹ s ⁻¹ Ni-MoS₂를 사용하여 /rGO 합성. 도 1d에 도시된 바와 같이, 센서가 건조한 조건에서 보관되었을 때, 1 mM 포도당에 대한 센서의 전류 응답은 15 일 동안 거의 변하지 않고 양호한 안정성을 보여주었다. 일반적인 간섭 화학물질, NaCl, 도파민, 요산, 아스코르브산 및 V_B의 영향 , 도 조사했다. 결과는 그림 1e에 나와 있으며 이러한 화학 물질이 신호 전류에 미치는 영향은 미미합니다. 0.1 mM의 NaCl, 도파민, 요산, 아스코르브산 및 V_B에 의한 전류 변화 정상 혈청에서 간섭 화학물질의 전형적인 농도는 2.5mM 포도당에 대한 현재 반응의 0.76%, 2.77%, 6.03%, 0%, 2.51% 및 0.63%에 불과합니다. 마지막으로, 이 작업은 Ni-MoS₂에 의해 측정된 농도 사이에 좋은 일치를 보여주었습니다. /rGO 센서 및 보고된 병원 값, 실제 적용을 위한 센서의 큰 잠재력을 보여줍니다[30].

아 Ni-MoS₂ 합성 개략도 /rGO 합성. ㄴ Ni-MoS₂의 전류 측정 응답 /rGO 센서를 사용하여 포도당을 연속적으로 추가합니다. ㄷ 다른 포도당 농도에 대한 추출된 응답 전류. d 15 일 동안 전류 측정에 의한 센서의 안정성 테스트. 이 2.5 mM 포도당과 0.1 mM 간섭 화학 물질의 전류 측정 반응 비교. Elsevier의 허가를 받아 [25], Copyright 2017에서 재인쇄

MoS₂에서 요금 전송을 개선하는 다른 방법 나노복합체는 전도성이 높고 생체에 적합한 또 다른 탄소 재료인 탄소나노튜브(CNT)와 혼성화하는 것입니다. 한편, 이 방법은 MoS₂의 re-stacking을 잘 제한할 수 있습니다. 나노 물질, 따라서 더 활성 반응 사이트를 제공합니다. CNT는 또한 3D 구조로 널리 합성되어 에너지 저장, 에너지 수확, 감지 등에 적용되었습니다[31,32,33]. Li et al. MoS₂의 3D 나노복합체 준비 코발트 산화물 나노입자 및 CNT와 혼성화된 나노시트[34]. 코발트 산화물 나노 입자는 전기 촉매 활성을 향상시키기 위해 사용되었고 CNT는 전도성을 향상시키기 위해 사용되었습니다. Co-MoS₂ 합성에 사용되는 One-pot 열수법 /CNT 나노복합체는 도 2a에 간략히 나타내었다. CNT의 혼합물, 0.1 mmol Co(CH₃ COO)₂ 4H₂ O, 1.35 mmol Na₂ MoO₄ , 및 7.5 mmol l-시스테인을 테플론 라이닝된 스테인리스 오토클레이브에 옮기고 180 °C에서 24 시간 동안 유지했습니다. 이어서, 생성물을 냉각시키고, 원심분리하고, 탈이온수 및 무수 에탄올로 헹구었다. 청소된 Co-MoS₂ /CNT 나노복합체는 최종적으로 60°C의 진공 오븐에서 6시간 동안 건조되었습니다. Co-MoS₂의 주사전자현미경(SEM) 및 투과전자현미경(TEM) 이미지 /CNT 나노복합체는 그림 2b, c에 나와 있습니다. 직경이 약 20 nm인 전형적인 3D 번들 CNT가 관찰되었습니다. TEM 이미지는 MoS₂에 부착된 속이 빈 CNT를 명확하게 보여줍니다. 나노시트. 이러한 구조는 MoS₂를 지원하는 높은 전도성 매트릭스 역할을 합니다. 나노 시트 및 Co 나노 입자를 고정. 이렇게 빽빽하게 들어찬 Co-MoS₂ /CNT 나노복합체는 많은 양의 촉매 활성 가장자리를 제공할 뿐만 아니라 반응 동안 효율적인 전하 이동을 허용합니다. 더 중요한 것은 조밀하게 포장된 Co-MoS₂ /CNT 구조 및 MoS₂의 경우 0.65 nm의 상당히 큰 층간 간격 (CNT의 경우 0.34 nm보다 큼) MoS₂의 re-stacking을 효과적으로 억제 /CNT 합성물. Co-MoS₂로 만들어진 무효소 센서의 성능을 조사하기 위해 일반적인 순환 전압전류법 및 전류측정법 측정을 수행했습니다. /CNT 나노복합체. Co-MoS₂의 전류 측정 응답 포도당을 연속적으로 첨가하여 측정된 /CNT 감지 전극(0.65 V 대 Ag/AgCl에서)은 그림 2d에 나와 있습니다. 포도당 첨가에 대한 응답 전류의 뚜렷한 단계적 증가가 관찰되었습니다. 좋은 선형 검출 범위는 Fig. 2e. 계산된 감도는 131.69 μA mM ⁻¹ 입니다. cm ⁻² . 상대적으로 낮은 감도에도 불구하고 그림 2f에서 얻은 80 nM의 매우 낮은 검출 한계(S/N =3)

아 Co-MoS2/CNT의 열수 어셈블리의 개략도. ㄴ 검색엔진 마케팅 및 c 합성된 Co-MoS2/CNT의 TEM 이미지. d Co-MoS₂의 전류 측정 응답 /CNT 센서는 포도당을 연속적으로 추가합니다. 이 다른 포도당 농도에 대한 추출된 응답 전류. 에 Co-MoS₂의 전류 곡선 /CNT 센서를 80 nM 포도당으로. Elsevier의 허가를 받아 [29], Copyright 2019에서 재인쇄

금속-2D 재료 하이브리드에 의해 표시되는 시너지 효과와 유사하게, 바이메탈 합금 및 나노구조는 향상된 촉매 성능을 보여주었고 감지[35], 에너지 수확[36, 37] 등을 포함한 많은 응용 분야에서 좋은 잠재력을 보여주었습니다. Li et al. . 비효소적 과산화수소 및 포도당 감지를 위해 최근 합성된 Au-Pd 바이메탈 나노입자[5]. Au-Pd/MoS₂ 제작 센서 전극은 그림 3a에 나와 있습니다. MoS₂ 나노시트는 액체 박리법으로 제조되었습니다. Au-Pd 바이메탈 나노입자는 화학적 환원에 의해 합성되었다. 준비된 Au-Pd/MoS₂ 그런 다음 화학적 감지를 위해 나노복합체를 유리질 탄소 전극에 증착했습니다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 포도당의 연속적인 첨가로 양호한 전류 단계가 관찰되었다. 0.5–20 mM으로 측정된 선형 검출 범위는 정상 인간 혈당 수준을 훨씬 능가합니다(그림 3c). 종종 고가의 금속으로 만들어진 기존의 바이메탈 나노입자를 사용하는 대신 Ma et al. MoS₂로 장식된 금 나노입자-폴리피롤(PPY) 설계 나노복합체[38]. 금속/전도성 고분자 하이브리드는 또한 센서 전극의 표면적과 전도성을 향상시킬 것으로 기대됩니다. 또한, 전도성 고분자를 사용하면 전기화학 센서의 비용을 더욱 절감할 수 있습니다. 조작된 MoS₂ -PPY-Au/유리질 탄소 전극은 0.08 nM의 믿을 수 없을 정도로 낮은 검출, 거의 간섭 없는 선택성 및 3주 동안 긴 안정성을 보여주었습니다. 그러나 센서 감도는 37.35 μA·μM ^–1 에 불과합니다. ·cm ^–2 감지 범위는 다소 제한적입니다(0.1–80 nM).

아 Au-Pd/MoS₂ 합성 예시 H₂의 비효소적 전기화학적 감지를 위한 유리 탄소 전극의 나노복합체 및 어셈블리 O₂ 및 포도당. ㄴ Au-Pd/MoS₂의 전류 측정 응답 포도당을 연속적으로 첨가하는 나노복합체 센서. ㄷ 다른 포도당 농도에 대한 추출된 응답 전류. Elsevier의 허가를 받아 [5], Copyright 2017에서 재인쇄

금속 이외에, 촉매 활성이 높은 금속 산화물도 개선된 전기화학적 촉매를 위해 시도되어 왔다. 높은 전기촉매 활성과는 별도로 금속 산화물의 저렴한 비용은 저렴한 전기화학 센서에 대해 과도한 스트레스를 받을 수 없는 또 다른 이점입니다. 다양한 금속 산화물 중 Cu₂ 다양한 형태의 나노 물질은 다양한 응용 분야에서 촉매 작용에 유망합니다. Fang et al. MoS₂를 연구했습니다. Cu₂로 장식 O 비효소 포도당 감지용 나노입자 [39]. Cu₂의 전류 측정 측정 O/MoS₂ 하이브리드 수정 전극은 0.01 ~ 4 mM의 좋은 선형 범위를 보여줍니다. 추출된 검출 한계는 약 1 μM입니다. 감도는 3108.87 μA mM ⁻¹ 만큼 높게 계산되었습니다. cm ⁻² , 대부분의 MoS₂보다 높습니다. - 기반 비효소 포도당 센서. 결과는 또한 저비용 비효소 포도당 센서에 대한 금속 산화물의 우수한 잠재력을 나타냅니다. MoS₂ 기반의 무효소 포도당 바이오센서 비교 나노복합체는 표 1에 나와 있습니다.

MoS를 사용한 고감도 포도당 검출₂ 전계 효과 트랜지스터

모스₂ 전계 효과 트랜지스터(FET)는 높은 스위칭 전류 비율, 낮은 누설 전류, 작은 하위 임계값 스윙 및 높은 이동성과 같은 많은 이점을 가지고 있습니다[41, 42]. 탁월한 전자적 특성과 기계적 견고성 덕분에 MoS₂ 트랜지스터는 저에너지, 저비용 및 웨어러블 전자 제품에 대한 좋은 가능성을 보여줍니다[43, 44]. 바이오센서, 광검출기, 가스 센서 및 MoS₂ 기반의 유연한 대응물 트랜지스터가 최근에 보고되었습니다[45]. MoS₂의 장점 트랜지스터는 이러한 센서를 고감도, 저전력 소비, 휴대용 등으로 만듭니다. MoS₂ FET는 습도, H₂에 대한 다양한 센서로 보고되었습니다. O₂ , 아니오, 아니오₂ , NH₃ , DNA 등 [46,47,48,49]. Shanet al. 첫 번째 MoS₂ 보고 포도당 검출을 위한 기반 전계 효과 트랜지스터[40]. 그림 4a와 같이 백게이트 MoS₂ FET는 SiO₂에서 제작되었습니다. /Si 기판. 소스 및 드레인 전극은 포토리소그래피 및 전자빔 리소그래피에 의해 패턴화되었습니다. Au/Ni(70 nm/10 nm) 접점은 증발에 의해 증착되었습니다. MoS₂ 약 2 μm × 3 μm의 채널 재료를 기계적으로 박리하고 그림 4b에 표시된 대로 사전 패턴화된 전극으로 옮겼습니다. 제작된 트랜지스터를 샘플 셀에 넣고 테스트를 했습니다.

<그림>

아 백 게이트 MoS₂의 개략도 트랜지스터. ㄴ MoS₂의 광학 현미경 이미지 소스 전극과 드레인 전극 사이의 채널 재료. ㄷ 다양한 포도당 농도에 대한 실시간 전류 응답. d 응답 전류 I _ds MoS₂ 0에서 30 mM까지의 포도당 농도의 함수로서의 FET. 삽입된 그림은 0에서 1.0 μM까지 낮은 포도당 농도에 대해 추출된 응답 전류를 보여줍니다. [44]

에서 CC BY-NC 3.0으로 재인쇄됨

측정된 나 _ds –V _ds 포도당 용액의 농도가 다른 곡선은 포도당 농도가 증가함에 따라 소스-드레인 전류의 증가를 분명히 보여주었습니다. GO_x 효소는 포도당 농도에 추가되었습니다. 따라서 감지에 완전히 효소가 없는 것은 아닙니다. 포도당 농도가 증가할 때 채널 전류가 향상되는 것은 효소적 포도당 산화에 기인합니다. 반응에서 생성된 전자는 n형 MoS₂ 채널 및 따라서 전도도를 증가시켰습니다. 포도당에 대한 센서 반응을 설명하기 위해 실시간 I _ds 측정은 도 4c에 도시된 바와 같이 상이한 농도의 글루코스를 연속적으로 첨가하여 수행하였다. 측정은 순수한 PBS 용액과 1 mM 더 많은 포도당이 포함된 더 높은 농도의 용액으로 시작하여 1분마다 이전 용액을 배치했습니다. 다른 농도의 포도당에 대한 소스-드레인 전류 응답은 그림 4d에 표시되어 있습니다. 분명히 MoS₂ FET 센서는 최대 30 mM의 포도당 검출을 위한 매우 큰 선형 범위를 보여줍니다. MoS₂의 검출 한계와 감도를 조사하기 위해 낮은 농도의 포도당 용액에 대해 테스트를 반복했습니다. FET 센서. 그림 4d의 삽입도에서 볼 수 있듯이 센서는 300 nM의 낮은 농도에서도 포도당의 존재를 명확하게 감지할 수 있습니다. MoS₂의 감도 FET 포도당 바이오센서는 260.75 mA mM ⁻¹ 으로 계산됩니다. . 높은 감도와 낮은 검출 한계 외에도 이 장치는 최대 45 일 동안 높은 안정성을 보였습니다. 그러나 현재 장치는 GO_{x를 추가해야 합니다.} 테스트 중인 포도당 용액에 효소가 포함되어 있어 휴대용 응용 프로그램에 실용적이지 않습니다.

결론 및 전망

이 미니 리뷰는 무효소 바이오센서 기반 MoS₂ 개발을 위한 최근의 노력을 보여줍니다. 나노복합체. 이러한 간행물은 모두 감도, 선형 감지 범위 및 감지 한계 측면에서 고성능 포도당 센서에 대한 손쉬운 저비용 수단을 제시했습니다. 이러한 연구는 의심할 여지 없이 저렴하고 민감한 포도당 센서에 대한 새로운 기회를 열어줍니다. 이러한 발전은 2D 물질, 금속 나노물질 및 촉매 산화물 나노입자의 새로운 나노복합체 합성의 최근 진전에 크게 의존하고 있습니다. 이 방향으로 더 많은 노력이 투입될 것으로 예상할 수 있으며, 축적된 경험은 향후 센싱 응용을 위한 관련 재료 연구에 큰 도움이 될 것입니다.

그러나 동시에 임상 또는 기타 실제 적용을 위해서는 많은 노력이 필요하다는 점을 인식해야 합니다. 이러한 장치의 안정성과 재현성은 아직 개선되지 않았습니다. 제한된 저장 시간이나 건조한 조건이 지금까지 사용되었습니다. 둘째, 화학적 합성 방법은 쉽고 비용이 저렴하지만 확장 가능한지 여부는 아직 불분명합니다. 잉크젯 인쇄와 같은 새로운 기술은 반복 가능한 대규모 센서 제작에 사용될 수 있습니다. 비록 MoS₂ 기반 전기화학 센서는 탄소 재료 기반 센서와 비교하여 경쟁력 있는 성능을 보여줍니다. 장점(예:MoS₂의 촉매 에지 사이트) , 상당하지 않습니다. MoS₂의 고유한 속성을 실제로 활용할 수 있는 여지가 분명히 있습니다. 비효소적 포도당 감지의 추가 개선을 위해. 또한 유연한 포도당 바이오센서 기반 MoS₂ 개발 나노복합체는 의료에서 ​​유연한 감지에 중요하며 시장에서 더 경쟁력이 있어야 하며, 이는 분명히 미래에 연구 핫스팟이 될 것입니다.

마지막으로 MoS₂ FET 기반 센서는 포도당 감지에서 우수한 성능을 보여줍니다. MoS₂의 최근 개발을 감안할 때 FET, 이 방향은 저비용 포도당 센서 및 기타 유형의 화학 센서를 개발하는 데 매우 유망해 보입니다. MoS₂에 보고된 현재 작업이 강조되어야 합니다. FET 포도당 센서는 GO_{x에서만 작동했습니다.} - 도핑된 포도당 용액. 향후 작업은 GO_{x 사용을 피하기 위한 대안을 찾아야 합니다.} MoS₂의 보다 실용적인 배포를 위해 FET 포도당 센서.

데이터 및 자료의 가용성

해당 없음.

약어

2D:

2차원

3D:

3차원

CNT:

탄소 나노튜브

CTAB:

세틸트리메틸암모늄 브로마이드

FET:

전계 효과 트랜지스터

GOx :

포도당 산화효소

이니셜:

성명

MoS₂ :

이황화 몰리브덴

Ni:

니켈

SEM:

주사전자현미경

TEM:

투과전자현미경

TMD:

전이금속 디칼코게나이드

그래핀 접촉을 통한 WSe2의 선택적 성장 다제내성 위암에 대한 시너지 화학요법을 위한 Paclitaxel 및 P-gp 수송 억제제가 탑재된 PD-L1 단클론항체 장식 나노리포좀