There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

Nanomaterials för Avkänning av Applikationer

Professor Perena Gouma, Avdelning av MaterialVetenskap & att Iscensätta, Delstatsuniversitet av New York (SUNY) den Steniga Bäcken
Motsvarande författare: pgouma@notes.cc.sunysb.edu

Sätta in av avkännare encompasses en bred variation av material, och apparater som används för tillfångatagande kemiska eller biologiska stimuli av för läkarundersökningen som, konverterar dem till tillverkat mätbart, signalerar. Nanomaterials kan användas som aktivet som avkänner beståndsdelar eller receptors, som transducing delar (e.g electroen eller chemo-mekaniska utlösare) och även som elektroder i elektronisk strömkrets och driva system (e.g nanowires).1,2

Centrera för Nanomaterials och AvkännareUtveckling på Delstatsuniversiteten av New York på den Steniga Bäcken, som författare som är etablerad i 2003, och hon stillar, riktar, specialiserar på syntesen och bruket av nanomaterials: belägga med metall oxider, electro-aktiv polymrer, deras komposit och deras bland med biomolecules (enzym, peptides), i första hand som aktivbeståndsdelar av bio--/chemicalavkännaresystem. Nanomaterials är mycket viktiga till som gör motstånd chemosensing2, ett nyckel- transductionfunktionsläge som kemiskt eller biochemical signalera i matar in framkallar ändringar i det elektriska motståndet av aktivbeståndsdelen.

Sedan gasa, ytbehandlar adsorption på avkännarematerialen är grunden till det som gör motstånd gasar processaa upptäckt, förminskande dimensionalityen av avkännarematerialen till nanoscalen, således ytbehandlar ökande deras till volymförhållandet, har det tydligt att verkställa av att förbättra gasar känsligheta. Talrika rapporter i litteraturen har dokumenterat flera beställer av storleksförhöjningar i gasasvaret av nanomaterials som jämförs till deras bulk, motstycken (ier)1,3. Svaret och återställningstiden av nanomaterials-baserade chemiresistors kan vara impressively så låga som millisekunder1-3.

a ökande amplituden av ändring av det elektriska motståndet av aktivbeståndsdelen i närvaroen av den samma koncentrationen av gasa

bsingelkristallen belägger med metall oxidnanowires av ”det ytterlighet” aspektförhållandet synthesized av ProfessorGoumas gruppen för forskning med hjälp av electrospinning

c bruket av nanotechnology för det tidig sortupptäckten, förhindrandet och boten av sjukdomar

ProfessorGoumas gruppen för forskning har gjort unika bidrag till upprättande och förklaring av gasanoggrannheten som observeras i funktionellt för att belägga med metall oxidnanomaterials, liksom TiO2, Mu3 och WO3. Genom Att Använda ettkemiskt att närma sig, det visas, att arrangera gradvis av nanomaterialen (crystallographic polymorph) ganska än den är kemisk sammansättning, är den kritiska parametern som kontrollerar frändskapet av ett stoichiometric belägger med metall oxiden till en specifik gasformig analyte4,5. Till exempel både â-arrangera gradvis av Mu3 och ã-arrangera gradvis av WO3 är selektiva till den nitric oxiden (NO), därför att båda delar kubikrheniumtrioxiden strukturerar6. Detta är inte fallet med en-arrangera gradvis av Mu som3 har en unik öppen orthorhombic crystal struktur som är den servar som en högt selektiv ammoniakavkännare7.

Interestingly finns det ettbekant arrangerar gradvis av den materiella3 WOEN som är ferroelectric och gör en utmärkt acetonavkännare8. Detta arrangerar gradvis är stabilt nedanfört --40°C.Tack9till tillgängligheten av nanomanufacturing bearbetar thermodynamically10, ProfessorGoumas var gruppen för forskning kompetent att stabilisera denna nanophase till RT och att använda den för avkänning11. Denna ”nya” nanomaterial, å-arrangerar gradvis WO3, påverkar varandra med polart gasar till och med en dielectric som poling avkänna mekanismen8,11, ett riktigt genombrott gasar in, avkänning.

Som nanoscalesyntes av belägger med metall oxidfavörmetastability12, det finns en toolbox av ”sällsyntt” arrangerar gradvis nu tillgängligt för att gasa upptäckt och övervakning, inklusive sexhörnig WO3, anatasen och brookite TiO2, för att namnge några. Furthemore att bearbeta som är dessa ”denselektiva” oxiden, arrangerar gradvis i konfigurationer för nanowire 1Db tillfogar förbättrad känslighet för att gasa noggrannhet13, således begränsar har upptäckt av endast några gasar molekylar (ppb jämnar), av signalerandemetabolites uppnåtts för en tid sedan1-3. Detta som finner, har viktiga implikationer för nanomedicinec applikationer av nanomaterials.

Bland de lyckade nanotechnologiesna, som Centrera för Nanomaterials och AvkännareUtveckling på Delstatsuniversiteten av New York på den Steniga Bäcken har bana väg för, singel - stativ för andedräktanalysdiagnostik ut. Elektronisk Olfaction14 (det är den elektroniska näsan eller spontar huruvida teknologier), har begränsats av bristen av selektiva avkännare för att diskriminera gasar i ett komplex gasar miljön (liksom andedräktlukt).

Figurera 1. Keramiska oxidnanoparticles, som används som avkänning av beståndsdelar i en breathanalysisapparatprototyp (som över visas) att övervakar selektivt koncentrationen av en gasformig biomarker för sockersjuka som övervakar i ettinvasive sätt (tar copyrightt på: P. Gouma, CNSD).

Debaserade avkännarna som över beskrivas, erbjuder billiga alternativ till dyrt, och klumpiga optiska avkännare, huvudsakligt konkurrera som är selektivt, gasar avkänning av teknologi under utveckling15. 'På/av' nanosensorapparater har visats, som kan avkänna från bakterie- infektion till sockersjuka, och även lungcancer16. När Du Använder bio-dopade nanostructured oxider (urease i Mu3)17 eller bio-nanocomposites (PANI-/CAionophores/peptides)18 som avkänning av beståndsdelar som är mer ytterligare utvidgar räckvidden av att använda nanomaterials, som som gör motstånd biosensors i non-invasive diagnostik bearbetar.

I summariskt har nanomaterials ett enormt får effekt, i avkänning av applikationer, som de erbjuder förbättrad selectivity, känslighet, och forsvaret till bio--/chemicalanalytesna av intresserar. Som gör motstånd chemosensors som använder nanomaterials, har möjliggjort nytt billigt, och non-invasive applikationer för vård- och säkerhet, liksom andedräktanalysatorer, svett testar diagnostik, och annat personifierat medicin och skydd bearbetar. Selfpowered nanosensorapparater som fullständigt relying på hybrid- nanowireteknologi, föreställa sig för den near framtiden.


Hänvisar till

1. P. Panorerar Gouma, Nanomaterials för Kemiska Avkännare och Bioteknik, Stanford som Publicerar, 2009.
2. P. Forskar Gouma, D. Kubinski, E. Comini och V. Guidi, eds, ”Nanostructured Material och Hybrid- Komposit för Gas Avkännare- och BiomedicalApplikationer”, Material Samhälle, Warrendale, PA, Fjädrar 2006.
3. G. Shen, PC. Chen, K. Ryu och C. Zhou, ”Apparater och Kemiska Avkännande Applikationer av Metal Oxiden Nanowires, Förar Journal över av MaterialKemi, 19, pp. 828-839 2009.
4. P.I. Gouma, A.K. Prasad och K.K. Iyer, ”Selektiva Nanoprobes för att Signalera Gasar”, Nanotechnology, 17, pp. S48-S53 2006.
5. P.I. Gouma, ”Nanostructured Polymorphic Oxider för Avancerade Chemosensors”, Rev.Adv. Mater. Sci., 5, pp. 123-138 2003.
6. P.I Gouma och K. Kalyanasundaram, ”En Selektiv Nanosensing Sond för Nitric Oxid”, Appl. Phys. Lett., 93, 244102, 2008.
7. A.K. Prasad, D. Kubinski och P.I. Gouma, ”Jämförelse av Solenoid-Gelen och RF Fräst Mu3 Filmar Thin Gasar Avkännare för Selektiv AmmoniakUpptäckt”, Avkännare & Utlösare B, 9, pp.25-30, 2003.
8. Lisheng Wang, ”Anpassade Syntes och Karakterisering av Selektiva Metabolitedetecting Nanoprobes för Handheld AndedräktAnalys”, Ph.D.-teet, den Steniga Bäcken för SUNY, December 2008.
9. B.T. Matthias och E.A. Trä, ”polymorphic omformning för Låg temperatur i WO3”. Phys. Rev. 84(6), pp. 1255-1255 1951.
10. K. flammar Wegner och S.E. Pratsinis, ”Dysa-att Släcka som är processaa för kontrollerat, syntes av titaniananoparticles”, AICHE J., 15, pp. 432-436 2003.
11. L. Wang, A. Teleki, S.E. Pratsinis och P.I. Gouma, ”Ferroelectric WO3 Nanoparticles för Selektiv Upptäckt för Aceton”, Chem. Mater., 20(15), Pp. 4794 - 4796, 2008.
12. H. arrangerar gradvis Zhang, H. och J.F. Banfield, ”polymorphic Överenskommelse omformningsuppförande under tillväxt av nanocrystallineaggregat: Inblickar från TiO2”, Förar Journal över av LäkarundersökningKemi B, 104, pp. 3481-3487 2000.
13. P. sonderar Gouma, K. Kalyanasundaram och A. Biskop, ”Crystal Mu Nanowires3 för den Electrospun Singeln för Bio-Chem avkänning”, Förar Journal över av Material Forskar, Nanowires, och den Nanotubes sakkunniga utfärdar, 21(11), pp. 2904-2910 2006.
14. P. Spontar Gouma och G. Sberveglieri, ”Nya Material och Applikationer av Elektroniska Näsor och”, FRU Information, 29 (10), pp. 697-700 2004.
15. M.R. McCurdy, Y. Bakhirkin, G. Wysocki, R. Lewicki och F.K. Tittel, ”Nya Framflyttningar i Laser-spektroskopi-Baserade Tekniker för Applikationer i AndedräktAnalys”, J. Andedräkt Res., 1, 014001, pp. R1-R12 2007.
16. P. Utfärdar Gouma, K. Kalyanasundaram, X. Yun, M. Stanacevic och L. Wang, ”den Kemiska Avkännare- och AndedräktAnalysatorn för AmmoniakUpptäckt i Utandas MänniskaAndedräkt”, IEEE Avkännare, Sakkunnig på AndedräktAnalys, 10 (1), pp. 49-53 2010.
17. S.Y. Gadre och P. Gouma, ”Biodoped Keramik: Syntes, Rekvisita Och Applikationer”, J. Amer. Ceram. Soc. - Inbjuden Understreckare, 89 (10), Pp. 2987 - 3002, 2006.
18. A.S. Haynes och P.I. Gouma, ”Electrospun som Förar Polymer-Baserade Avkännare för Avancerad PathogenUpptäckt”, IEEE Avkännare, Förar Journal över, 8(6), pp. 701-70 Juni 2008.

Ta Copyrightt på AZoNano.com, Professorn Perena Gouma (Delstatsuniversiteten av New York (SUNY) den Steniga Bäcken)

Date Added: Feb 21, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:59

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit