二硫化钨纳米材料（WS2NM）在生物传感器中的应用—Ⅱ

二硫化钨纳米材料（WS₂NM）已经成功用于观察DNA杂交、酶和蛋白质，以及环境污染和医疗诊断等生物传感器和纳米医学中。在很长的一段时间里，电化学生物传感器，如半导体和丝网印刷电极，被用于众多领域。在基于电化学的传感器中，NPS对电化学信号的放大作用导致了一些纳米杂交化合物的发展，它们能够有助于形成强大的传感器，作为一种快速、简单和敏感的生物分子识别方法。

电活性金属钨（W）在电化学生物传感器中得到了广泛的发挥。通过利用一步法或顺序电沉积技术，WS₂的导电性能可以通过与导电化合物结合，类似于金、银和铂等金属纳米粒子而得到改善。

（图片来源：Ouyang, Q/Nature ）

基于WS₂-的传感器可以成功用于观察DNA杂交、酶和蛋白质，以及环境污染和医疗诊断。根据这些事实，Ke-Jing Huang等人提出了一种直接的方法，用于创建一个基于电化学检测的DNA杂交和导电界面。该研究展示了一个双信号放大平台，该平台建立在硫化钨-石墨烯（WS₂ -Gr）复合材料和金纳米粒子（AuNPs）的组合上。

由于WS₂-Gr和AuNPs的结构和特性不会因为DNA介导的非共价组装这一纳米结构而发生改变，因此ssDNA-AuNPs/WS₂-Gr可以较好的保持所获得的导电性。这种双信号放大方法能够以显著的选择性区分单/三碱基不匹配的DNA序列，这可以促进对目标DNA的检测达到飞摩尔量级。

他们的可检测DNA浓度的线性范围比其他方法要高4倍。在另一项研究中，一种生物表面活性剂被用于生物分子功能化和提供二硫化钨量子点的稳定性。除了需要较低的有毒化学品应用率外，他们的工艺还将功能化的QD用于铁蛋白抗体的固定化。这项研究的结果表明，他们的免疫传感器实现了适当的选择性、稳定性和动态线性范围。

这些QDs功能化电极被证明相当适用于创建便携式或护理点设备。这个平台可以通过简单地切换目标生物受体来促进观察广泛的额外诊断指标，这在医学上是很重要的。然而，这种方法的主要障碍是用于合成量子点的生物表面活性剂的可用性。因此，有必要扩大生物表面活性剂的生产规模。

（图片来源：Sun, X/Nature）

量子点与纳米粒子的结合产生了一种半导体，它被用作电化学改性剂来提高此类传感器对蛋白质的检测灵敏度。Ramin Pourakbari等人开发了一种新的生物传感技术，通过二硫化钨量子点（WS₂QDs）-AU的作用，对c-Met蛋白进行快速和精确的检测。他们的研究涉及在GCE（玻璃碳电极）上用WS2 QDs功能化的AuNPs的改性电化学沉积。

此后，将c-Met噬菌体固定在改性电极上，通过电化学生物传感器应用于c-Met蛋白（结肠癌生物标志物）的检测。新开发的基于细胞的电化学传感器的特点，如缺乏标记要求、高灵敏度、简单、快速、无毒和可重复使用，导致其在整个体外毒性评估中的强大应用。

文章出处：Niknam S., Ahmad Dehdast S., Pourdakan O., Shabani M., Kazem Koohi M. 二硫化钨纳米材料（WS₂NM）在生物传感器和纳米医学中的应用—综述Nanomed Res J, 2022; 7(3): 214-226. DOI: 10.22034/nmrj.2022.03.001

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