石墨烯電子磁翻板液位計(jì)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(jì)3在內(nèi)的各種磁翻板液位計(jì)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中使用。用這種材料開(kāi)發(fā)的一些基于石墨烯的生物磁翻板液位計(jì)包括：

?    基于還原氧化石墨烯的葡萄糖磁翻板液位計(jì)

?    DNA磁翻板液位計(jì)可用于對(duì)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(cè)DNA分子的石墨烯FET（GEFT）磁翻板液位計(jì)

?    蛋白質(zhì)檢測(cè)磁翻板液位計(jì)

?    細(xì)胞檢測(cè)和定量磁翻板液位計(jì)。

    基于石墨烯的機(jī)械磁翻板液位計(jì)的其他示例包括應(yīng)變磁翻板液位計(jì)和基于石墨烯的化學(xué)磁翻板液位計(jì)，例如那些能夠檢測(cè)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(jì)。

    石墨烯基磁翻板液位計(jì)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(jì)，將磁翻板液位計(jì)集成到基于磁翻板液位計(jì)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(jì)中，而不是用于傳感系統(tǒng)或智能磁翻板液位計(jì)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(jì)，例如同時(shí)測(cè)量應(yīng)變，壓力和磁場(chǎng)3所需的單個(gè)磁翻板液位計(jì)。這些類(lèi)型的基于石墨烯的多用途磁翻板液位計(jì)和傳感系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)有望具有廣泛的消費(fèi)應(yīng)用。

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

    磁翻柱液位計(jì)根據(jù)其功能分為不同的類(lèi)別。磁翻柱液位計(jì)類(lèi)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(jì)的進(jìn)步允許對(duì)*水平以及變化水平進(jìn)行無(wú)損現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(jì)可用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，因?yàn)楫?dāng)細(xì)菌暴露于特定的有毒物質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)光。該磁翻柱液位計(jì)通過(guò)使用含有轉(zhuǎn)基因大腸菌的納米光子芯片來(lái)工作。當(dāng)細(xì)菌暴露于某些有毒物質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)出微弱的光線(xiàn)。

    磁翻柱液位計(jì)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(jì)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(gè)光電二極管，可將光轉(zhuǎn)換成電流并成為化學(xué)檢測(cè)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(cè)器會(huì)傳導(dǎo)電流。

    磁翻柱液位計(jì)還可以用于測(cè)量動(dòng)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(cè)諸如pH值，氧化還原電勢(shì)，氨，硝酸鹽，一氯胺，磷酸鹽和溶解氧的微觀(guān)曲線(xiàn)。

    磁翻柱液位計(jì)可用于查看水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)大面積上的化學(xué)和生物反應(yīng)以及監(jiān)測(cè)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(jì)確定。

    可穿戴式磁翻柱液位計(jì)用作觸覺(jué)磁翻柱液位計(jì)，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(dòng)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(jì)。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(cè)危險(xiǎn)泄漏的方法。貼片還可用于識(shí)別紫外線(xiàn)輻射的水平，以防止可能導(dǎo)致黑色素瘤的危險(xiǎn)暴露。

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

    體內(nèi)磁翻柱液位計(jì)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(jì)是已建立的體內(nèi)磁翻柱液位計(jì)類(lèi)別，它允許使用植入的微電極實(shí)時(shí)測(cè)量分析物。電化學(xué)磁翻柱液位計(jì)通過(guò)將磁翻柱液位計(jì)嵌入組織中以直接鏈接到信號(hào)處理單元和電源，來(lái)測(cè)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(jì)的一個(gè)例子是葡萄糖磁翻柱液位計(jì)。

    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(jì)已使人們對(duì)大腦的工作原理有了更好的了解。對(duì)神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的體內(nèi)監(jiān)測(cè)可提供有關(guān)活躍網(wǎng)絡(luò)的信息?？焖賿呙柩h(huán)伏安法可實(shí)時(shí)測(cè)量?jī)?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(jì)可用于缺氧和癌癥檢測(cè)。典型的癌癥檢測(cè)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(jì)檢測(cè)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(kāi)，并且通過(guò)熒光的增強(qiáng)來(lái)顯現(xiàn)局部蛋白酶活性。在體內(nèi)，磁磁翻柱液位計(jì)也可以用于蛋白酶活性的癌癥，以及通過(guò)檢測(cè)心臟病發(fā)作后的細(xì)胞凋亡來(lái)檢測(cè)心臟損害。

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

   未來(lái)

約翰·霍普金斯大學(xué)的研究人員已經(jīng)開(kāi)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(duì)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(xiàn)蟲(chóng)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(shí)，磁翻柱液位計(jì)會(huì)根據(jù)所施加的力發(fā)出某些顏色和強(qiáng)度的可見(jiàn)光。線(xiàn)蟲(chóng)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(jì)發(fā)出的光。該小組正在研究線(xiàn)蟲(chóng)的消化，因?yàn)槠鞴俸图?xì)胞在消化的每個(gè)步驟都施加強(qiáng)大的力量，因此可以檢測(cè)到生動(dòng)的顏色變化。

    麻省理工學(xué)院的一個(gè)團(tuán)隊(duì)正在研究人體內(nèi)部的無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)，以便可以植入磁翻柱液位計(jì)，然后對(duì)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(wú)線(xiàn)信號(hào)來(lái)定位可吸收植入物在體內(nèi)的位置。他們的新技術(shù)稱(chēng)為ReMix，該系統(tǒng)已在動(dòng)物中*測(cè)試，希望該方法可在人體中使用。