[中国化工报]无创诊断肺癌、糖尿病?南工团队有望实现这一技术

时间:2018-9-27 15:49:17 来源:中化新网 作者:周伟 摄影: 编辑: 上传:秦国轩
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“在‘金叉指’电极上,滴上我们的‘特殊材料’,等干燥后,这种气体传感器就可以灵敏地检测出含有丙酮的空气污染,还可以通过检测丙酮浓度,来诊断出糖尿病、肺癌病人。”南工在读博士生王晓珊说。她口中的“特殊材料”,是指用一步液相合成方法制备出来的Sn0.5W0.5S2/SnS2垂直异质结构,这是由南京工业大学黄维院士、黄晓教授与化学与分子工程学院王强教授课题组合作的成果,在国际上尚属首创。基于这种垂直异质结构的气体传感器,对挥发性有机化合物(例如:丙酮)的最低可检测浓度低至0.1 ppm,远优于众多同类传感器件。该研究成果近日发表在Nature Communications上。

据论文第一作者王晓珊介绍,研究团队通过三年多的努力,将钨酸铵、硫脲、四氯化锡等三种物质按一定的比例放入水中,在一种特殊的高温“锅”(水热反应釜)里发生反应【即水热反应】,首先生成半导体1T-SnS2纳米片,由于这一纳米片“生长”速度极快,以它作为“模板”,然后在这一“模板”的基础上,再缓慢“长”出类似于金属的Sn0.5W0.5S2/SnS2纳米片,这样即可成功制备出Sn0.5W0.5S2/SnS2垂直异质结构。半导体SnS2的导电性很差,但在此基础上生长了类似于金属的Sn0.5W0.5S2纳米片后,由于Sn0.5W0.5S2/与SnS2的界面间接触电阻很小,导电性能就会得到明显优化,使得电荷的传输速度加快,改进了电荷的分离/传输,提高了材料的光响应速度,因此在光电探测器中表现出很好的应用前景。

开发用于检测挥发性有机化合物的气体传感器对环境监测和基于呼吸分析检测疾病的非侵入性诊断非常重要。呼气分析为一些疾病(例如糖尿病,肺癌)的早期诊断提供了更为有效便捷的手段。临床数据显示,糖尿病患者呼出的丙酮浓度超过1.8 ppm,而健康人只有0.3-0.9 ppm。通过检测呼气分析中丙酮的浓度即可确定是否患有糖尿病。

据悉,到目前为止,对于各类固相法制备基于二维材料异质结构的合成方法研究已经相当成熟。但是,诸如水热法,溶胶法等液相合成方法却寥寥无几,研究则更为稀少。南京工业大学黄晓教授的研究成果填补这一领域的空白。

2018年9月28日《中国化工报》第二版:http://ipaper.ccin.com.cn/papers/ccin/2018-09-28/page_2B/news_f83dd7d52ea50beaa3bc94a354956c3c.html

2018年9月27日《中化新网》:http://www.ccin.com.cn/ccin/news/2018/09/27/387143.shtml