碲烯分子选择性揭示：迈向无标记智能水产养殖生物传感器

本文推荐：该研究通过密度泛函理论(DFT)揭示了二维半导体碲烯(tellurene)对虾类健康关键生物标志物(如TMA、HA等)的特异性识别机制，其独特的电荷重排和电子调制特性(Eb=-0.612eV)为开发高灵敏度、无标记水产养殖生物传感器提供了新思路，对实现WSSV和AHPND等病害的早期监测具有重要意义。

　　

Highlight亮点

碲烯(tellurene)这种具有各向异性结构和超高载流子迁移率的二维半导体，被证明能选择性识别虾类健康关键生物标志物。

Results and Discussion结果与讨论

单层碲烯的晶格常数优化为4.25?，与文献值高度吻合。通过全结构弛豫实验发现：

• 组胺(HA)展现出最强结合能(E_b=-0.612eV)和最长达2.00×10^-3秒的驻留时间

• 二甲胺(DMA)具有最高相对选择性(~568倍)

• HA和三甲胺(TMA)能引发最显著的电子结构和传输特性改变

Conclusions结论

这项DFT研究揭示了碲烯与五种虾类健康标志物的相互作用机制：

• 组胺(HA)的吸附最稳定，堪称"分子捕手"

• 二甲胺(DMA)在热力学条件下展现动态识别潜力

• HA和TMA引发的电子扰动最显著，犹如"分子开关"

这些发现为开发智能水产监测系统提供了理论基石。