石墨烯電子磁翻板液位計的潛在應(yīng)用

由于石墨烯*的物理化學(xué)和電子特性，該材料可在包括生物，機(jī)械和化學(xué)磁翻板液位計3在內(nèi)的各種磁翻板液位計的開發(fā)過程中使用。用這種材料開發(fā)的一些基于石墨烯的生物磁翻板液位計包括：

?    基于還原氧化石墨烯的葡萄糖磁翻板液位計

?    DNA磁翻板液位計可用于對核堿基，核苷酸和單鏈DNA（ssDNA）和雙鏈DNA（ds DNA）的超高靈敏度和選擇性

?    用于檢測DNA分子的石墨烯FET（GEFT）磁翻板液位計

?    蛋白質(zhì)檢測磁翻板液位計

?    細(xì)胞檢測和定量磁翻板液位計。

    基于石墨烯的機(jī)械磁翻板液位計的其他示例包括應(yīng)變磁翻板液位計和基于石墨烯的化學(xué)磁翻板液位計，例如那些能夠檢測給定區(qū)域3中是否存在可燃，可燃和有毒氣體的磁翻板液位計。

    石墨烯基磁翻板液位計的挑戰(zhàn)

    為了在合適的環(huán)境中更好地使用磁翻板液位計，將磁翻板液位計集成到基于磁翻板液位計的系統(tǒng)中至關(guān)重要。盡管如此，目前石墨烯主要用于磁翻板液位計中，而不是用于傳感系統(tǒng)或智能磁翻板液位計3中。石墨烯的非凡性能使其成為理想的候選材料，可以用作多用途磁翻板液位計，例如同時測量應(yīng)變，壓力和磁場3所需的單個磁翻板液位計。這些類型的基于石墨烯的多用途磁翻板液位計和傳感系統(tǒng)的開發(fā)有望具有廣泛的消費(fèi)應(yīng)用。

探究磁翻柱液位計在不同行業(yè)中對環(huán)境的要求微鏡定義的東西太小而肉眼無法看到，因此只能用顯微鏡看到。微觀磁翻柱液位計將分子電子學(xué)與納米磁翻柱液位計結(jié)合在一起，可以根據(jù)信號和目的將其分為幾類。

    磁翻柱液位計根據(jù)其功能分為不同的類別。磁翻柱液位計類型包括化學(xué)，機(jī)械，生物，光學(xué)，電磁，等離子，光譜，磁電子和自旋電子學(xué)。磁翻柱液位計的進(jìn)步允許對*水平以及變化水平進(jìn)行無損現(xiàn)場測量，并且它們被用于各種行業(yè)。

    配備細(xì)菌的磁翻柱液位計可用于環(huán)境監(jiān)測，因為當(dāng)細(xì)菌暴露于特定的有毒物質(zhì)時會發(fā)光。該磁翻柱液位計通過使用含有轉(zhuǎn)基因大腸菌的納米光子芯片來工作。當(dāng)細(xì)菌暴露于某些有毒物質(zhì)時會發(fā)出微弱的光線。

    磁翻柱液位計也已被分配到噴霧劑中，以跟蹤環(huán)境和健康危害。磁翻柱液位計是聚合物芯片，覆蓋有包含原子上薄的半導(dǎo)體材料的電路。該電路包括一個光電二極管，可將光轉(zhuǎn)換成電流并成為化學(xué)檢測器。如果材料與環(huán)境中的特定化學(xué)物質(zhì)結(jié)合，則該化學(xué)檢測器會傳導(dǎo)電流。

    磁翻柱液位計還可以用于測量動力學(xué)參數(shù)，例如凈濃度消耗，生產(chǎn)率，通量和濃度系數(shù)中的擴(kuò)散系數(shù)?？梢员O(jiān)測諸如pH值，氧化還原電勢，氨，硝酸鹽，一氯胺，磷酸鹽和溶解氧的微觀曲線。

    磁翻柱液位計可用于查看水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測大面積上的化學(xué)和生物反應(yīng)以及監(jiān)測藻華，化學(xué)和漏油事件。諸如生物膜厚度，擴(kuò)散邊界層和生物反應(yīng)分層等生物學(xué)方面也可以使用顯微鏡磁翻柱液位計確定。

    可穿戴式磁翻柱液位計用作觸覺磁翻柱液位計，用于軟機(jī)器人的人造皮膚，用于監(jiān)視人體健康和運(yùn)動表現(xiàn)，并用作壓縮服的壓力控制以用于傷口愈合。

    可穿戴式貼片可用作有毒氣體和有害輻射的磁翻柱液位計。皮膚補(bǔ)丁可以謹(jǐn)慎地附著在衣服上，并在工作中用作檢測危險泄漏的方法。貼片還可用于識別紫外線輻射的水平，以防止可能導(dǎo)致黑色素瘤的危險暴露。

    微觀磁翻柱液位計使運(yùn)動科學(xué)家能夠研究和了解單個運(yùn)動的運(yùn)動需求。所使用的微磁翻柱液位計包括加速度計，陀螺儀和磁力計，它們可以嵌入到設(shè)備中以檢測特定于運(yùn)動的運(yùn)動。

    體內(nèi)磁翻柱液位計有助于我們更好地了解生物學(xué)和疾病治療。

    電化學(xué)磁翻柱液位計是已建立的體內(nèi)磁翻柱液位計類別，它允許使用植入的微電極實時測量分析物。電化學(xué)磁翻柱液位計通過將磁翻柱液位計嵌入組織中以直接鏈接到信號處理單元和電源，來測量與生物事件（例如酶活性）相關(guān)的變化。電化學(xué)磁翻柱液位計的一個例子是葡萄糖磁翻柱液位計。

    在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，可靠的神經(jīng)遞質(zhì)電化學(xué)體內(nèi)生物磁翻柱液位計已使人們對大腦的工作原理有了更好的了解。對神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的體內(nèi)監(jiān)測可提供有關(guān)活躍網(wǎng)絡(luò)的信息。快速掃描循環(huán)伏安法可實時測量內(nèi)源性單胺水平，例如5-羥色胺，多巴胺和去甲腎上腺素。

   在體內(nèi)，光學(xué)磁翻柱液位計可用于缺氧和癌癥檢測。典型的癌癥檢測方法著眼于蛋白酶活性。蛋白酶活性的光學(xué)磁翻柱液位計檢測到蛋白酶裂解特定的肽序列。包括蛋白酶切割位點(diǎn)的肽接頭將熒光團(tuán)和淬滅劑分開，并且通過熒光的增強(qiáng)來顯現(xiàn)局部蛋白酶活性。在體內(nèi)，磁磁翻柱液位計也可以用于蛋白酶活性的癌癥，以及通過檢測心臟病發(fā)作后的細(xì)胞凋亡來檢測心臟損害。

   還開發(fā)了一種磁翻柱液位計，該磁翻柱液位計可以測量癌癥患者混合輻射場中各個細(xì)胞水平的輻射劑量。該磁翻柱液位計使醫(yī)生能夠估計每個細(xì)胞在治療后遭受了損害。該測量儀器包含彼此并排放置的磁翻柱液位計，以形成安裝在硅基座上的一片磁翻柱液位計。分散在給定區(qū)域中的磁翻柱液位計使磁翻柱液位計能夠提供吸收*輻射水平的細(xì)胞內(nèi)位置的圖像。

   未來

約翰·霍普金斯大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種*的強(qiáng)金屬材料，他們相信這種材料可以代替硅作為微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）的主要成分。該團(tuán)隊試圖用復(fù)雜的材料制造MEMS，這些材料具有更強(qiáng)的抗損壞能力，并且在導(dǎo)熱和電傳導(dǎo)方面都更好。新金屬包含鎳，是一種29微米的可剝離薄膜。*合金薄膜的抗拉強(qiáng)度是鋼的三倍，可以承受高溫并且易于成型。研究小組表示，下一步的發(fā)展是將薄膜成型為MEMS組件

    斯坦福大學(xué)的研究人員正在研究使用線蟲消化系統(tǒng)響應(yīng)力刺激而發(fā)光的納米顆粒。當(dāng)用近紅外光照射時，磁翻柱液位計會根據(jù)所施加的力發(fā)出某些顏色和強(qiáng)度的可見光。線蟲具有透明的物體，可以使照相機(jī)或顯微鏡記錄磁翻柱液位計發(fā)出的光。該小組正在研究線蟲的消化，因為器官和細(xì)胞在消化的每個步驟都施加強(qiáng)大的力量，因此可以檢測到生動的顏色變化。

    麻省理工學(xué)院的一個團(tuán)隊正在研究人體內(nèi)部的無線系統(tǒng)，以便可以植入磁翻柱液位計，然后對其進(jìn)行跟蹤以研究腫瘤和分配藥物。該方法使用低功率無線信號來定位可吸收植入物在體內(nèi)的位置。他們的新技術(shù)稱為ReMix，該系統(tǒng)已在動物中*測試，希望該方法可在人體中使用。