二硫化钼(MoS2)最近引起了材料科学研究人员的关注，因为它能够形成像石墨烯一样的二维纳米片。纳米片是由S-Mo-S层通过范德华相互作用叠加而成的。
此外，二硫化钼独特的结构、光学、热学和电化学性能开辟了多个领域的研究途径，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发展。
传统上，碳纳米结构被用作DNA的固定平台。为了用二硫化钼代替碳作为有效的电化学DNA传感器，需要大幅度提高二硫化钼的导电性。
在这种背景下，韩国中央大学化学工程与材料科学学院的姜英娜(音译)副教授和金永俊(音译)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，可以有效地检测人乳头瘤病毒(HPV)-16和HPV-18，并可用于宫颈癌的早期诊断。
康博士解释说:“纳米洋葱具有石墨sp2结构，是通过热退火或激光照射从晶体sp3纳米金刚石中衍生出来的。”他们的突破发表在《纳米生物技术杂志》上。
研究人员通过实现两个官能团之间的化学偶联，制备了用于探测DNA化学吸附的新型电极表面:功能化纳米洋葱表面的酰基键和修饰的二硫化钼纳米片上的胺基。
循环伏安实验表明，与二硫化钼纳米片电极相比，1:1复合电极具有更好的矩形形状。“这表明了纳米洋葱的无定形性质，与单独的二硫化钼纳米片相比，具有弯曲碳层的纳米洋葱有助于提高电子导电性，”康博士强调说。
此外，二人采用差分脉冲伏安法(DPV)技术，在亚甲基蓝(MB)作为氧化还原指示剂的存在下，测量了他们的新型电化学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化学吸附和靶DNA杂交后，DPV电流峰值降低。由于杂交DNA是双链的，它诱导的MB静电插层效果较差，导致氧化峰较低。
二人发现，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，表明差分峰的变化更大。这是由于纳米洋葱增强了导电电子转移。
值得注意的是，该传感器可以有效检测HPV-16和HPV-18 Siha和Hela癌细胞株产生的目标dna，并且具有高特异性。因此，通过与纳米洋葱络合提高电导率的二硫化钼纳米片为开发有效和高效的电化学生物传感器提供了一个合适的平台，用于早期诊断包括宫颈癌在内的各种疾病。
此外，将纳米洋葱或纳米钻石与不同的有机生物材料结合可以促进化学功能、电子传递传导性、光吸收等。这些，反过来，可以导致创新的疾病传感，靶向药物输送系统，以及生物医学成像和诊断。
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