上周，石墨烯界全球顶级研发机构欧盟石墨烯旗舰（GRAPHEHE FLAGSHIP)发布了2016年年报，发布了旗舰计划2016年的工作成果及最新进展，今天为您介绍在该报告的传感器和生物医学领域的研究进展，欢迎关注！



上周，石墨烯界全球顶级研发机构欧盟石墨烯旗舰（GRAPHEHE FLAGSHIP)发布了2016年年报，发布了旗舰计划2016年的工作成果及最新进展，小烯近期将分不用的研究领域为您发布，今天为您介绍在储能领域的进展，欢迎关注！

Sensors（传感器领域）

组长：Herre van der Zant, 荷兰代尔夫特理工大学

传感器在我们的日常生活应用非常普遍，相关技术发展非常迅速，常用于消费市场和工业过程的物联网监控、早期健康诊断以及食品和环境安全等领域。传感器工作组的主要目的是研究石墨烯及相关材料（GRMs)的表面效应，通过这种效应对实现对气体、生物分子、辐射和压力的感知和测量。

基于石墨烯材料的的各种类型化学传感器最关键的特征是特异性，该特性通常是通过特定材料的功能化而产生。塔尔图大学宣布通过使用通过不同靶材的脉冲激光功能化的石墨烯片，可以对空气中的NO2气体进行高灵敏度和选择性的检测。查尔姆斯理工大学也展示了一条传感器实现化学气体鉴别的技术路线，无需对材料经行特定的功能化。偶极子分子可将过渡金属二硫属元素中由基态转化为光学可见的激发态，产生可在化学传感器中利用的明确定义的分子标记。



利用悬浮在硅片空穴上的单层石墨烯片，代尔夫特理工大学开发出可以有效使用气体压力的传感器，该传感器的核心装置是悬浮石墨烯膜。这项无损检测技术可以通过检测石墨烯膜的形变引起的颜色改变来表征器件中的缺陷和压力变化。这项颜色变化机制有望用于低功率干涉测量调制显示器、电子阅读器和智能手表中的彩色显示器。

石墨烯中的共振等离子体是被凝聚起来的并长期存在，在许多不同的领域包括生物传感和光学器件都具有应用潜力。然而，没有强激发剂，要激发单层石墨烯中的等离子体很困难的，这会对石墨烯的部分性能产生影响。光学科技研究所（ICFO）表示，双层石墨烯显着提高了材料强度以及共振离子体的可调性，这将促进基于红外化学指纹的气体或生物传感器的研发。

生物传感中的特异性通常依赖于生物抗体或合成生物受体的使用。 芬兰VTT技术研究中心已经证明了检测霉菌毒素的原理结果——即由几种不同类型的霉菌产生的常见食品污染物可导致严重的健康问题。这种原位诊断方式将成为提高食品安全性的有力工具，为确定污染水平的提供了简便方法。

生物传感器开发的另一个目标是用于病情早期诊断，这需要高度特异性的检测，以识别到诊断所要求的小浓度疾病标记物。传感器工作组副组长Sanna Arpiainen说：“石墨烯生物传感器的高度选择性和敏感性在许多的实例中都得到了体现。下一步就是要实现产业化生产，这需要对生产进行简化和优化，并且在相关环境中进行实际使用性能的验证。”


Biomedical Technologies（生物医药技术领域）

工作组组长：KostasKostarelos, 来自英国曼彻斯特大学

石墨烯良好的物理性能和生物相容性使之成为生物医学技术领域的公认理想材料。石墨烯旗舰计划生物医学技术工作组的Core1项目，主要研究内容为石墨烯和新型药物输送系统的相关材料，以及能记录和刺激神经和视网膜活动的植入物。

在健康和环境工作组的配合下，在雅斯特大学、曼彻斯特大学的领导下，生物医学工作组的研究人员对不同尺寸氧化石墨烯纳米片对神经活动的影响进行了研究。该研究首次表明氧化石墨烯具有影响突触和胶质细胞功能的能力，研究人员将神经细胞在含有氧化石墨烯纳米片分散体的培养基中培养，并对细胞网络的有效性进行了讨论。

氧化石墨烯薄片可以抑制健康神经细胞的突触活动，这意味着使用氧化石墨烯可以安全地进行神经治疗，这对于目前的研究非常重要。比如，这一功效可以用于治疗多动症等大脑局部神经变异性疾病。



之前里雅斯特大学的相关基础研究，意见发现二维石墨烯对神经元功能没有影响。这使得利用石墨烯优异的电性能体现在神经界面中成为可能，从而实现对大脑电信号的记录与刺激。德国慕尼黑工业大学生物科学研究所的August Pi i Sunyer（IDIBAPS）与ICN2宣称，基于石墨烯触发效应晶体管的高灵敏度神经传感器，性能要大大优于传统最先进的金属电极传感器。

该基于石墨烯触发效应晶体管的高灵敏度神经传感器在保持高灵敏度的同时，依旧拥有极佳的信噪比，这意味着无需在接收器附近进行预放大。这一特点体现了石墨烯材料在小尺寸传感器上的出色性能，并意味着基于石墨烯的神经传感器可能生产出具有高分辨率的神经接口。此类设备可用于研发对诸如癫痫等脑部控制功能疾病，以及用于对人造义肢的控制。

生物医药工作组组长Kostas Kostarelos说：“该工作组目前的重大工作目标包括，通过高灵敏度柔性石墨烯设备记录神经活动，以及运用二维薄层定位神经元的电生理学节点。无论是单独还是结合进行，这两项应用领域均可以为亟需的神经系统疾病控制提供新的选择。”

GugerTechnologies公司也是这一项目的参与方，该公司开发了基于石墨烯的神经记录和刺激的集成装置，这一成果是在扩大石墨烯神经传感器系统临床应用的重要一步。该接口装置可作为石墨烯的神经传感器的放大器和控制系统，具有预放大、电源和CPU等功能，并与USB相兼容。