石墨烯手冊 第6卷：生物傳感器和先進傳感器

　　《石墨烯手冊 第6卷：生物傳感器和先進傳感器》全面描述了石墨烯、氧化石墨烯和還原氧化石墨烯的性質，涉及生物傳感器設計與應用的眾多方面，包括臨床試驗、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)及食品分析和質量控制等各個領域。《石墨烯手冊 第6卷：生物傳感器和先進傳感器》重點介紹生物傳感器和先進傳感器。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，并預測了未來可能的石墨烯應用。第2章著重介紹石墨烯的電子轉移特性，這對電化學和生物醫(yī)學應用是至關重要的，對電化學傳感器常用的碳材料進行了比較，給出了電化學發(fā)光分析和基于石墨烯的生物樣品近紅外（NIR）成像的實例，還介紹了電化學傳感器組成的大部分試驗分析。許多電化學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、農(nóng)藥電分析和食品科學中的應用，包括對病原體的直接檢測多方面進行了概述。第4章、第5章繼續(xù)討論農(nóng)業(yè)應用，其中描述了新型設備的工程設計以及基于石墨烯的傳感器在這些應用中的分析驗證。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備。第10章介紹了醫(yī)療應用的生物傳感器，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傳感器。石墨烯片層的制備對生物傳感器的結構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章中概述了這種結構及其應用。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，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層的方法。目前有一種方法構建了氧化石墨烯集成的長周期光柵，用于無標記抗原抗體免疫傳感器和人類血紅蛋白檢測。這種石墨烯光纖結構為臨床診斷和生物醫(yī)學應用提供了一個生物光子學平臺，對無標記生物識別元件是一種極具前景的工具。第13章進一步討論無標記生物傳感器，包括石墨烯在電化學、光學、壓電和熱分析的無標記生物傳感器中的應用。

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