傳感新品
【東北師范大學:研究一種用于對映選擇性識別多巴的多孔有機籠電化學傳感器】
手性是自然界和生物體中普遍存在的一種特性,確定手性分子的構型具有重要意義,不僅有助于了解生物體的活動,而且對藥物病理研究、環境可持續發展和人類健康也具有重要意義。由于對映體分子相似性高,快速識別分子手性一直是一個難題。近年來,關于手性傳感器的研究越來越多,其中,具有快速、靈敏、成本低等優勢的電化學傳感器成為手性傳感器中的一顆新星。本研究利用原位封裝C60的手性多孔有機籠作為主體材料,對玻璃碳電極進行修飾,構建了電化學手性傳感器C60@PAC-2/GCE,可高靈敏、高穩定性的測定L-3,4二羥基苯丙氨酸(DOPA)對映體。
作者在 PAC-2 合成過程中原位引入C60 獲得了 C60@PAC-2 的黑色晶體,傅里葉變換紅外光譜 (FT-IR) 顯示其在 1599 cm-1 和 1571 cm-1 處有分別對應于 C=O 鍵和 C=C 鍵的特征峰。將具有優異光伏特性的C60與PAC-2結合能提高電化學傳感器材料的光轉換效率。作者記錄了C60、PAC-2、PAC-2和C60的機械混合樣品(MIX)以及C60@PAC-2的光電流(圖1b),結果表明,單獨的C60和PAC-2的光電流響應約為240 nA,而MIX的光電流增加到322 nA,與PAC-2相比提高了34%。此外,對于C60@PAC-2,富勒烯在晶格內的均勻分布使兩者之間的能量傳遞更緊密,其光電流響應與PAC-2相比提高了65%,這表明 C60是共晶體系中 PAC-2 的有效敏化劑。
通過電化學阻抗譜 (EIS)研究了傳感器的電化學性能以及工作電極和溶液之間的界面行為(圖 1c),并且為了進行比較,作者以 PAC-2/GCE的性能作為對照。通過計算得到PAC-2的電荷轉移電阻 (Rct)約為1940 Ω,而C60@PAC-2與其相比降低了64.2 %,這可能是因為富勒烯的加入增強了電荷轉移和電化學性能。然而,MIX 的 Rct 沒有明顯的下降,這表明 C60@PAC-2 中發生了更有效的電荷轉移過程,而非兩種物質的簡單混合。
圖 1 (a) C60@PAC-2/GCE 制備示意圖;(b) C60、R-PAC-2、C60@PAC-2 和 Mix 的瞬態光電流響應;(c) R-PAC-2、Mix 和 C60@R-PAC-2 的 EIS 光譜。
為了評估 C60@PAC-2 識別底物的能力,作者以 C60@PAC-2/GCE、C60/GCE、MIX/GCE 和 PAC-2/GCE 為工作電極,通過差分脈沖伏安法 (DPV) 檢測 PBS 溶液中的 D-3,4-二羥基苯丙氨酸 (DOPA, 0.1 mM)。如圖 2a 所示,C60@R-PAC-2在D-DOPA中表現出比在L-DOPA中更大的峰電流。C60@ R-PAC-2 與手性底物之間的弱非共價相互作用在峰電流中起主要作用,而D-DOPA更易與 C60@R-PAC-2 相互作用,因此識別后會產生更高的氧化性能,但是當手性構型不匹配時,分子間的相互作用會受到阻礙,導致峰電位變大,峰電流變小。
圖 2 含 0.1 mM D-DOPA 或 L-DOPA 的 0.01 M PBS 溶液中 (a) C60@R-PAC-2 和 (b) C60@S-PAC-2 的 DPV。
為了評估傳感器的性能,作者在PBS溶液中用DPV分析法對不同濃度的D-DOPA和L-DOPA(30~1000 mM)進行了手性識別(圖3a)。對于C60@R-PAC-2/GCE,雖然峰電流隨著D-DOPA或L-DOPA濃度升高而不斷增加,但是在所有濃度下D-DOPA的峰電流都高于L-DOPA,且峰電流與D-DOPA或L-DOPA的濃度呈線性關系。靈敏度定義為氧化電流與濃度之間線性關系的斜率,而D-DOPA的斜率(6.843 mA mM-1)大于L-DOPA的斜率(2.742 mA mM-1),這表明D-DOPA識別的靈敏度高于L-DOPA。在低濃度下,C60@R-PAC-2/GCE識別效率約為2.5,仍具有識別能力。此外,測得 C60@R-PAC-2對D-DOPA或L-DOPA的檢測限(LOD)分別為0.2 mM和2.4 mM(圖3a)。同樣,C60@S-PAC-2/GCE 對 L-DOPA 的氧化電流大于 D-DOPA(圖 3b),其對 D-DOPA 或 L-DOPA 的 LOD 分別為 2.8 mM 和 0.1 mM(圖 3b)。
圖 3 (a)C60@R-PAC-2和(B)C60@S-PAC-2電極在0.01 M PBS溶液中峰電流(左y軸)和識別效率(右y軸)隨不同濃度的D-DOPA或L-DOPA的變化。
隨后,作者在常見離子Co2+、Zn2+、Cu2+、Na+、K+的干擾下評估了手性電化學傳感器的抗干擾能力(圖4)。將0.005 mM上述干擾離子加入到0.01 mM D-DOPA和L-DOPA溶液中,K+和Na+、對C60@R-PAC-2/GCE手性識別選擇性幾乎沒有影響,而其他干擾離子則降低了識別能力。作者推測這主要是因為Co2+、Zn2+和Cu2+與C60@R-PAC-2的配位作用較K+和Na+強,影響了C60@R-PAC-2與手性底物的相互作用,從而降低了識別能力。此外,為了進一步證明C60@R-PAC-2/GCE的抗干擾性能,本研究還引入了一些有機分子,如酪氨酸(Tyr)、甘醇酸(MA)、多巴胺(DA)。結果顯示,與DOPA相似的DA會影響識別,而Tyr和MA的加入幾乎不影響C60@R-PAC-2/GCE對DOPA的識別效率。
圖4 手性傳感器C60@R-PAC-2在干擾離子存在下的檢測性能。
綜上所述,作者制備了一種基于C60封裝多孔有機籠的電化學手性傳感器,其可用于檢測手性多巴分子,即在GCE電極上修飾對映體富勒烯@PAC-2實現手性多巴的手性傳感。電化學測試表明該傳感器具有優異的檢測性能,檢測限為2.8 mM。該化學傳感器還表現出顯著的抗干擾能力、識別穩定性以及可重復性。本研究拓寬了低密度、無金屬多孔有機籠在電化學領域的應用,也為電化學傳感器的設計和多孔有機籠的應用研究提供了新的思路。
傳感動態
【擬融資金額12億元!廣東正揚傳感科技股份有限公司IPO已問詢】
廣東正揚傳感科技股份有限公司(簡稱“正揚科技”)深主板IPO已問詢。據了解,正揚科技IPO保薦機構為華泰聯合證券有限責任公司,保薦代表人為楊銘、葉余寬,擬融資金額12億元。
上市進程顯示,2023年3月3日,正揚科技IPO獲深交所受理,2023年6月28日新受理,2024年6月29日已問詢,2024年3月31日中止。
資料顯示,正揚科技成立于2004年9月,公司法定代表人及董事長均為顧一新,公司主要從事一般項目:機械零件、零部件加工;機械零件、零部件銷售;電子產品銷售;五金產品研發;五金產品制造;五金產品批發;塑料制品制造;塑料制品銷售;塑料包裝箱及容器制造;汽車零部件研發;汽車零部件及配件制造;汽車零配件批發;智能車載設備制造;智能車載設備銷售;電子元器件與機電組件設備制造;電子元器件與機電組件設備銷售;碳減排、碳轉化、碳捕捉、碳封存技術研發;新興能源技術研發;軟件開發;軟件銷售;數據處理服務;智能控制系統集成;專業設計服務;工程和技術研究和試驗發展;電子、機械設備維護(不含特種設備);技術服務、技術開發、技術咨詢、技術交流、技術轉讓、技術推廣;技術進出口;貨物進出口。(除依法須經批準的項目外,憑營業執照依法自主開展經營活動)。
截止2023年12月26日,正揚科技主要股東包括:Westwood Merchandise Co., Ltd持股比例63.01%、正昇(東莞)企業管理咨詢有限公司持股比例27.20%、嘉興致家叁號創業投資合伙企業(有限合伙)持股比例1.71%、深圳博眾信合致揚創業投資合伙企業(有限合伙)持股比例1.36%、東莞正益企業經營管理合伙企業(有限合伙)持股比例1.35%。
【我國科學家實現激光雷達系統研制重大突破】
近日,中國科學技術大學科研團隊在相干測風激光雷達方面實現重大突破,首次實現3 m和0.1 s的全球最高時空分辨率的高速風場觀測。該成果日前在國際學術期刊《光學快報》上發表。
米級分辨率的大氣風場探測在航空航天安全、高價值目標保障、數值天氣預報等方面具有重大意義。為了獲取3 m和0.1 s時空分辨率的風場,需再提高現有激光雷達信號檢測靈敏度2個數量級以上。科研團隊通過在激光光源、光學收發系統、高速數據采集電路和數據處理算法上對激光雷達進行全面優化,提出一種新的反演算法,大大提高了風場反演精度和穩健性,最終實現了一套全國產化的“產品級”測試樣機,具有人眼安全、設備輕便(整裝設備40公斤)、工作穩定、環境適應性強等特點。
為進一步測試雷達觀測性能和環境適應性,科研團隊利用該雷達在高鐵站實地測量了高速列車尾流中的風場結構。雷達在無人值守下連續穩定工作超過100 h,獲得了3 m和0.1 s高時空分辨率下的350 km/h的高鐵尾流連續觀測。
【儲備數字化人才!西門子全球研發新布局“落子”大灣區】
6月26日,西門子運動控制研發創新中心(深圳)在深圳正式投入運營。
西門子運動控制研發創新中心(深圳)也是西門子數字化工業集團在粵港澳大灣區設立的首個集硬、軟件研發為一體的創新機構,旨在推動運動控制技術的創新研發與成果轉化,為全球客戶研發、測試新一代運動控制系統。
“運動控制系統是制造設備的中樞神經和肌肉,是實現智能制造的關鍵環節。西門子在運動控制領域深耕40余年,高度重視這一領域的創新研發。”西門子運動控制業務亞太區總部總經理Frank Golueke表示,“粵港澳大灣區是全球最具經濟活力的區域之一,也是高水平科創人才高地。將運動控制業務的研發創新中心設立于深圳,能夠更好地利用當地人才及區位優勢,精準、快速地響應客戶需求,為中國乃至全球工業‘智改數轉’注入活力。”
西門子運動控制研發創新中心(深圳)是西門子運動控制全球業務亞太區總部的重要組成部分,擁有專業的軟硬件開發團隊,能夠綜合應用數字孿生等數字化技術,大幅提升產品開發各環節的效率和技術水平。
該中心部署了專業的系統測試實驗室,可滿足各類測試和認證需求,實現運動控制軟件的高效研發與快速驗證。
作為西門子全球研發布局的新成員,西門子運動控制研發創新中心(深圳)將主導傳動產品的低碳化設計,支持全球多家西門子工廠產品的研發工作,助力中國及全球客戶提升在運動控制領域的技術競爭力。將提供更多科創崗位,為中國工業挖掘、培養、儲備更多數字化創新型人才提供支撐。
【SK 海力士計劃 2028 年前投資 103 萬億韓元押注 AI,約 80% 用于 HBM 內存芯片】
6 月 30 日消息,據彭博社報道,SK 集團今天發表聲明,SK 海力士計劃在 2028 年前投資 103 萬億韓元押注 AI 人工智能領域,其中約 80%,即 82 萬億韓元(當前約 4325.5 億元人民幣)將用于 HBM 內存芯片。
此外,SK Telecom 和 SK Broadband 也將在其數據中心業務上投資 3.4 萬億韓元(當前約 179.35 億元人民幣)。
據介紹,該計劃是在 SK 集團董事長崔泰源和大約 20 名高層管理人員召開年度戰略會議,進行了長達 20 個小時的馬拉松式討論,探討該集團的發展方向后提出的。
SK 集團的目標是到 2026 年,通過運營和業務改革獲得 80 萬億韓元(當前約 4220 億元人民幣)的收入,在三年內確保 30 萬億韓元(當前約 1582.5 億元人民幣)的自由現金流,將債務股本比控制在 100% 以下。
聲明稱,該集團去年虧損 10 萬億韓元(當前約 527.5 億元人民幣),預計今年將實現稅前利潤 22 萬億韓元(當前約 1160.5 億元人民幣),目標是在 2026 年將稅前利潤提高到 40 萬億韓元(當前約 2110 億元人民幣)。
審核編輯 黃宇
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