二硫化钼(MoS2)最近因其能够形成像石墨烯一样的二维纳米片而引起了材料科学研究人员的关注。纳米片是由通过范德华相互作用相互作用的S-Mo-S层堆叠而成的。

此外，MoS2独特的结构、光学、热学和电化学特性为多个领域开辟了多种研究途径，包括生物分子传感和化学检测平台、光电子学、超级电容器和电池的开发。

传统上，碳纳米结构被用作DNA的固定平台。为了用MoS2替代碳作为有效的电化学DNA传感器，需要显着提高MoS2的电导率。

在此背景下，韩国中央大学化学工程与材料科学学院的EunahKang副教授和YoungjunKim先生最近提出了一个巧妙的解决方案。两人利用石墨纳米洋葱/二硫化钼(MoS2)纳米片复合材料开发了一种电化学DNA生物传感器，可有效检测人乳头瘤病毒(HPV)-16和HPV-18，并可作为宫颈癌的早期诊断。

“纳米洋葱具有石墨sp2结构，源自结晶sp3Kang博士解释说：“通过热退火或激光照射来制备纳米金刚石。”他们的突破发表在《纳米生物技术杂志》上。

研究人员两人通过实现两个官能团之间的化学共轭，制备了用于探测DNA化学吸附的新型电极表面：官能化纳米洋葱表面上的酰基键和改性MoS2纳米片上存在的胺基团。

循环伏安法实验表明，与MoS2纳米片电极相比，1:1复合电极具有改进的矩形形状。“这表明具有弯曲碳层的纳米洋葱的无定形性质，与单独的MoS2纳米片相比，有助于增强电子传导性，”Kang博士强调。

此外，两人在亚甲基蓝(MB)作为氧化还原指示剂的情况下，采用微分脉冲伏安法(DPV)技术测量了新型电化学DNA生物传感器装置对HPV-16和HPV-18的灵敏度。Kang博士说：“探针DNA化学吸附和目标DNA杂交后，DPV电流峰值降低。由于杂交的DNA是双链的，它诱导的MB静电嵌入效果较差，导致氧化峰值较低。”

两人发现，与MoS2纳米片电极相比，纳米洋葱/MoS2纳米片复合电极获得了更高的电流峰值，表明微分峰变化更大。这归因于纳米洋葱增强了导电电子转移。

值得注意的是，所提出的传感器可以有效且高特异性地检测HPV-16和HPV-18Siha和Hela癌细胞系产生的目标DNA。因此，通过与纳米洋葱络合促进具有改善的电导率的MoS2纳米片为开发有效和高效的电化学生物传感器提供了合适的平台，用于早期诊断包括宫颈癌在内的多种疾病。

此外，将纳米洋葱或纳米金刚石与不同的有机生物材料结合可以促进化学功能、电子转移传导性、光吸收等。这些反过来又可以带来创新的疾病传感、靶向药物输送系统以及生物医学成像和诊​​断。

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