探索BeS单层与肺部疾病生物标志物的相互作用：生物传感应用的潜在材料
材料科学
2025-02-25 v1
摘要
由于肺部疾病的高患病率，其预后受到了广泛关注。尽管检测技术取得了进展，但当前的计算机断层扫描、胸部X光片、蛋白质组学模式、核磁共振和正电子发射断层扫描等方法在检测肺部相关疾病时仍面临局限性。因此，需要快速、无创且经济可行的检测方法。本研究利用密度泛函理论（DFT）方法探索了BeS单层与肺部疾病相关呼吸生物标志物之间的相互作用。通过全面的DFT分析，包括电子性质分析、电荷转移评估、功函数、光学性质评估和恢复时间，研究了BeS作为VOC（挥发性有机化合物）检测材料的可行性与效率。结果表明，在吸附VOC后带隙发生显著变化，且对特定化合物其功函数有明显改变。光学性质分析证明了在特定波长范围内选择性检测生物标志物的潜力。此外，该研究还评估了电场和应变对VOC与二维BeS相互作用的影响。进一步地，通过加热过程或在紫外光照射下可实现这些VOC从BeS表面的脱附。这一特性使得该二维材料在生物传感应用中具备可重复使用性。这些发现突显了BeS单层作为敏感且选择性检测肺部疾病相关呼吸生物标志物的潜力材料的广阔前景。
引用
@article{arxiv.2502.17302,
title = {Exploring the Interaction of BeS Monolayer and Lung Disease Biomarkers: Potential Material for Biosensing Applications},
author = {Sudipta Saha and Md. Kawsar Alam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.17302},
year = {2025}
}