石墨烯手冊(cè) 第6卷：生物傳感器和先進(jìn)傳感器

　　《石墨烯手冊(cè) 第6卷：生物傳感器和先進(jìn)傳感器》全面描述了石墨烯、氧化石墨烯和還原氧化石墨烯的性質(zhì)，涉及生物傳感器設(shè)計(jì)與應(yīng)用的眾多方面，包括臨床試驗(yàn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)及食品分析和質(zhì)量控制等各個(gè)領(lǐng)域。《石墨烯手冊(cè) 第6卷：生物傳感器和先進(jìn)傳感器》重點(diǎn)介紹生物傳感器和先進(jìn)傳感器。第1章概述了生物傳感器的概念，回顧了傳感器發(fā)展的歷史，并預(yù)測(cè)了未來(lái)可能的石墨烯應(yīng)用。第2章著重介紹石墨烯的電子轉(zhuǎn)移特性，這對(duì)電化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用是至關(guān)重要的，對(duì)電化學(xué)傳感器常用的碳材料進(jìn)行了比較，給出了電化學(xué)發(fā)光分析和基于石墨烯的生物樣品近紅外（NIR）成像的實(shí)例，還介紹了電化學(xué)傳感器組成的大部分試驗(yàn)分析。許多電化學(xué)傳感器的示例可以在第7~11章、18章、21章、23章和26章中找到。第3章對(duì)石墨烯在農(nóng)業(yè)防護(hù)、農(nóng)藥電分析和食品科學(xué)中的應(yīng)用，包括對(duì)病原體的直接檢測(cè)多方面進(jìn)行了概述。第4章、第5章繼續(xù)討論農(nóng)業(yè)應(yīng)用，其中描述了新型設(shè)備的工程設(shè)計(jì)以及基于石墨烯的傳感器在這些應(yīng)用中的分析驗(yàn)證。第7章重點(diǎn)討論還原氧化石墨烯及其作為酶載體的表面組成與性能之間的關(guān)系，還討論了氧化石墨烯的本征電催化性能。第8章全面回顧了基于石墨烯、石墨烯量子點(diǎn)和還原氧化石墨烯的電化學(xué)生物傳感器。生物傳感器被分成若干組，其中生物分子被固定在電極上以檢測(cè)化合物，一組由專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于檢測(cè)生物分子的生物傳感器組成，而另一組則收集利用生物分子開(kāi)發(fā)工作電極和分析物的設(shè)備。第10章介紹了醫(yī)療應(yīng)用的生物傳感器，描述了各種類(lèi)型的石墨烯材料，包括摻雜的石墨烯。石墨烯和摻雜石墨烯也是第11章的主題，重點(diǎn)介紹用于檢測(cè)食品、環(huán)境和臨床樣品中生物分子和化合物的電化學(xué)傳感器。石墨烯片層的制備對(duì)生物傳感器的結(jié)構(gòu)和性能有著重要的影響，三維石墨烯泡沫、多孔石墨烯或石墨烯水凝膠的設(shè)計(jì)可防止水溶液中石墨烯層不可控的π-π堆疊，在第6章中概述了這種結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用。另外，目前一些新的沉積方法也正在被研究。第19章介紹了獲得石墨烯傳感器的各種技術(shù)，并討論了石墨烯自組裝、層層組裝、Langmuir-Blodgett法組裝等沉積方式對(duì)傳感器性能的影響。第12章描述了在圓柱形表面上沉積厚度可控的均勻?qū)拥姆椒āＤ壳坝幸环N方法構(gòu)建了氧化石墨烯集成的長(zhǎng)周期光柵，用于無(wú)標(biāo)記抗原抗體免疫傳感器和人類(lèi)血紅蛋白檢測(cè)。這種石墨烯光纖結(jié)構(gòu)為臨床診斷和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用提供了一個(gè)生物光子學(xué)平臺(tái)，對(duì)無(wú)標(biāo)記生物識(shí)別元件是一種極具前景的工具。第13章進(jìn)一步討論無(wú)標(biāo)記生物傳感器，包括石墨烯在電化學(xué)、光學(xué)、壓電和熱分析的無(wú)標(biāo)記生物傳感器中的應(yīng)用。

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