[发明专利]用纳米颗粒对石墨烯进行非共价修饰

说明书

本文的实施例涉及化学传感器，包括其的装置和系统，以及相关的方法。在一个实施例中，包括一种具有石墨烯变容器的医疗装置。所述石墨烯变容器包括石墨烯层和设置在所述石墨烯层的外表面上的至少一个非共价修饰层。所述非共价修饰层可以包括纳米颗粒，所述纳米颗粒选自可以包括一种或多种金属、金属氧化物或其衍生物的组。本文还包括其他实施例。

本申请是以明尼苏达大学董事会(其是所有国家指定的申请人)以及美国公民Philippe Pierre Joseph Buhlmann和美国公民Steven J.Koester(其是所有国家指定的发明人)的名义于2021年5月24日作为PCT国际专利申请提交的。本申请还是以美国国家公司Boston Scientific Scimed,Inc.(其是所有国家指定的申请人)以及美国公民JustinTheodore Nelson和中国公民Xue Zhen(其是所有国家指定的发明人)的名义作为PCT国际专利申请提交的。本申请要求于2020年5月26日提交的美国临时申请号63/030,139的优先权，其公开内容全部通过引用并入本文。

技术领域

本文的实施例涉及化学传感器，包括其的装置和系统，以及相关的方法。更具体地，本文的实施例涉及基于用纳米颗粒对石墨烯进行非共价修饰的化学传感器。

背景技术

疾病的准确检测可以允许临床医生提供适当的治疗性介入。疾病的早期检测可以导致更好的治疗结果。可以使用许多不同的技术，包括分析组织样品、分析各种体液、诊断扫描、基因测序等来检测疾病。

一些疾病状态会导致特定化合物的产生。在一些情况下，释放到患者气体样品中的挥发性有机化合物(VOC)可能是某些疾病的标志。这些化合物的检测或其的差异感测可以允许特定疾病状态的早期检测。

发明内容

本文的实施例涉及基于用纳米颗粒对石墨烯进行非共价修饰的化学传感器。在第一方面，包括一种具有石墨烯变容器的医疗装置。所述石墨烯变容器包括石墨烯层和设置在所述石墨烯层的外表面上的至少一个非共价修饰层。非共价修饰层包括选自纳米颗粒，该纳米颗粒选自可以包括一种或多种金属、金属氧化物或其衍生物的组。

在第二方面，除了前述或下述方面中的一个或多个之外，或在一些方面的替代方面，其中至少一个修饰层在石墨烯层的上方提供5％至150％的表面积覆盖率。

在第三方面，除了前述或下述方面中的一个或多个之外，或在一些方面的替代方面，医疗装置可以包括在医疗装置上以阵列配置的多个石墨烯变容器。

在第四方面，除了前述或下述方面中的一个或多个之外，或在一些方面的替代方面，医疗装置还可以包括一个以上的非共价修饰层。

在第五方面，除了前述或下述方面中的一个或多个之外，或在一些方面的替代方面，医疗装置可以包括两个至20个不同的非共价修饰层。