Teknologi sensor gambar titik kuantum

Keuntungan:

1. Sensitivitas tinggi: Dapat mendeteksi pemadaman fluoresensi, FRET, dan perubahan sifat listrik dengan presisi tinggi, dan dapat mendeteksi biomolekul pada tingkat pikomolar atau bahkan femtomolar, memberikan dukungan untuk diagnosis dini penyakit dan deteksi jejak.

2. Jangkauan deteksi dinamis yang luas: Sifat luminesensi mudah diatur, dan respons terhadap berbagai konsentrasi zat target bersifat linier, dapat secara akurat menentukan konten pada rentang konsentrasi yang luas, memenuhi kebutuhan deteksi berbagai konsentrasi seperti polutan lingkungan.

3. Stabilitas dan reproduktifitas yang baik: Memiliki stabilitas kimia dan foto yang baik, kurang terpengaruh oleh faktor lingkungan, memiliki proses persiapan yang terkendali, kinerja yang sama antar batch, dan keandalan yang tinggi.

4. Fungsionalisasi dan integrasi yang mudah: Permukaannya mudah dimodifikasi, dapat mengenali zat target secara spesifik, dan dapat diintegrasikan dengan berbagai bahan dan perangkat ke sistem sensor kecil dan multifungsi, yang mudah untuk deteksi di tempat yang cepat dan analisis berthroughput tinggi.

Kekurangan:

1.Konsistensi biaya perbandingan dan kualitas: Teknologi persiapan rumit dan mahal, membatasi aplikasi skala besar; ada perbedaan dalam ukuran dan kinerja titik-titik kuantum yang berbeda, yang memengaruhi stabilitas dan keandalan kinerja sensor, dan perlu untuk mengoptimalkan proses dan meningkatkan kontrol kualitas.

2. Keamanan biologis masih dipertanyakan: nanomaterial, toksisitas biologis dan dampak lingkungannya belum cukup dipelajari, dan dapat mengganggu proses fisiologis in vivo, sehingga diperlukan penilaian keamanan selama aplikasi.

3. Tantangan dalam integrasi teknologi: Ada masalah kompatibilitas saat terintegrasi dengan teknologi lain, seperti saat terintegrasi dengan perangkat dan sistem yang ada, ada masalah dengan pencocokan, transmisi data, dan koordinasi pemrosesan, dan perlu mengembangkan antarmuka dan teknologi integrasi yang kompatibel.

Optimasi kinerja:

1. Meningkatkan sensitivitas dan selektivitas: Merancang struktur titik kuantum yang efisien, mengoptimalkan strategi modifikasi permukaan, meningkatkan spesifisitas interaksi dengan zat target, mengembangkan komposit baru, dan mencapai deteksi sensitivitas tinggi simultan dari beberapa zat target dalam sampel kompleks.

2. Memperluas jangkauan deteksi: Jelajahi aplikasi dalam deteksi polutan, penanda biologis langka, dan bidang lainnya, serta perluas jangkauan deteksi dari parameter umum hingga indikator biologis dan lingkungan yang kompleks.

Perluasan aplikasi:

1. Aplikasi mendalam dalam biomedis: Diagnosis penyakit berkembang menuju peringatan dini, diagnosis tepat, dan perawatan yang dipersonalisasi, dikombinasikan dengan kecerdasan buatan dan data besar untuk mencapai penyaringan, klasifikasi, dan penilaian prognosis penyakit; dalam pengembangan obat, pemantauan metabolisme obat secara real-time dalam tubuh, dan mengoptimalkan desain dan pemberian.

2. Internet of Things dan penginderaan cerdas: Banyak digunakan di rumah pintar, kota pintar, dan bidang lainnya, pemantauan parameter lingkungan secara real-time, status peralatan, kontrol cerdas, seperti memantau lingkungan dalam ruangan di gedung pintar, dan menyesuaikan sistem secara otomatis.

Integrasi dengan nan: Mengembangkan struktur baru seperti kawat nano titik kuantum, nanoarray, dll., dan menggunakan nanoteknologi untuk mencapai perakitan dan integrasi yang tepat, serta membangun sistem nanosensor berkinerja tinggi.

Integrasi dengan kecerdasan buatan: Gunakan algoritma kecerdasan buatan untuk menganalisis secara mendalam sensor data, mencapai interpretasi cerdas atas hasil deteksi, diagnosis kesalahan, dan mengoptimalkan desain sensor serta proses deteksi melalui pembelajaran mesin, dan meningkatkan kecerdasan serta efisiensi deteksi.