石墨烯手冊 第6卷：生物傳感器和先進(jìn)傳感器

　　《石墨烯手冊 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)計與應(yīng)用的眾多方面，包括臨床試驗、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)及食品分析和質(zhì)量控制等各個領(lǐng)域。《石墨烯手冊 第6卷：生物傳感器和先進(jìn)傳感器》重點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)測了未來可能的石墨烯應(yīng)用。第2章著重介紹石墨烯的電子轉(zhuǎn)移特性，這對電化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用是至關(guān)重要的，對電化學(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）成像的實例，還介紹了電化學(xué)傳感器組成的大部分試驗分析。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，包括對病原體的直接檢測多方面進(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)計以及基于石墨烯的傳感器在這些應(yīng)用中的分析驗證。第7章重點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化合物，一組由專門設(shè)計用于檢測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，重點介紹用于檢測食品、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?。目前有一種方法構(gòu)建了氧化石墨烯集成的長周期光柵，用于無標(biāo)記抗原抗體免疫傳感器和人類血紅蛋白檢測。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)用提供了一個生物光子學(xué)平臺，對無標(biāo)記生物識別元件是一種極具前景的工具。第13章進(jìn)一步討論無標(biāo)記生物傳感器，包括石墨烯在電化學(xué)、光學(xué)、壓電和熱分析的無標(biāo)記生物傳感器中的應(yīng)用。

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