In this study, from experiments and theoretical calculation, we reported that Ti3C2 MXene can be applied as sensors for NH3 detection at room temperature with high selectivity. Ti3C2 MXene, a novel two-dimensional carbide, was prepared by etching off Al atoms from Ti3AlC2. The as-prepared multilayer Ti3C2 MXene powders were delaminated to a single layer by intercalation and ultrasonic dispersion. The colloidal suspension of single-layer Ti3C2-MXene was coated on the surface of ceramic tubes to construct sensors for gas detection. Thereafter, the sensors were used to detect various gases (CH4, H2S, H2O, NH3, NO, ethanol, methanol, and acetone) with a concentration of 500 ppm at room temperature. Ti3C2 MXene-based sensors have high selectivity to NH3 compared with other gases. The response to NH3 was 6.13%, which was four times the second highest response (1.5% to ethanol gas). To understand the high selectivity, first-principles calculations were conducted to explore adsorption behaviors. From adsorption energy, adsorbed geometry, and charge transfer, it was confirmed that Ti3C2 MXene theoretically has a high selectivity to NH3, compared with other gases in this experiment. Moreover, the response of the sensor to NH3 increased almost linearly with NH3 concentration from 10 to 700 ppm. The humidity tests and cycle tests of NH3 showed that the Ti3C2 MXene-based gas sensor has excellent performances for NH3 detection at room temperature.

C-reactive protein (CRP) is an essential biomarker that is associated to acute inflammation and infectious illnesses. This study developed a label-free electrochemical aptasensor utilizing Ti3C2Tx-silver/gold nanoparticles (Ti3C2Tx-Ag/Au NPs) for the first time for CRP detection. Based on the unique capacity of Ti3C2Tx of self-adsorbing and reducing silver ions (Ag+), Ag signal probes with strong redox activity and good electrical conductivity were synthesized. Electrodeposition of Au NPs on the electrode surface modified with Ti3C2Tx-Ag, not merely improved the adsorption capacity of the immobilized aptamer and prevented Ag loss; it also collaborated with Ti3C2Tx-Ag to create a dual-amplified signal strategy. Aptamer molecules bind to Au NPs through the Au-S bond for precise capture of CRP. The detection was performed by differential pulse voltammetry (DPV), the current was proportional to the logarithm of CRP antigen, and the linear range of CRP detection was 0.1–200 ng mL−1 with a limit of detection (LOD) 41 pg mL−1. Simultaneously, the label-free aptasensor presented superior detection selectivity, reproducibility, and stability. This study provided an ideal electrochemical biosensor for determining CRP in serum, with an excellent prospect for clinical diagnostic applications at the point of care testing (POCT).

Monitoring health-related biomarkers using fast and facile detection techniques provides key physicochemical information for disease diagnosis or reflects body health status. Among them, electrochemical detection of various bio-macromolecules, e.g., the C-reactive protein (CRP), is of great interest in offering potential diagnosis for acute inflammation caused by infections, heart diseases, etc. Herein, a novel electrochemical aptamer biosensor was constructed from Ti

The coronary artery disease-reporting and data system (CAD-RADS) 2.0 is used to standardize the reporting of coronary computed tomography angiography (CCTA) results. Artificial intelligence software can quantify the plaque composition, fat attenuation index, and fractional flow reserve.

Advanced Healthcare MaterialsVolume 13, Issue 17 2470113 Back CoverFree Access Microneedle Patches-Integrated Transdermal Bioelectronics for Minimally Invasive Disease Theranostics (Adv. Healthcare Mater. 17/2024) Zifeng Wang, Zifeng WangSearch for more papers by this authorMin Xiao, Min XiaoSearch for more papers by this authorZhanhong Li, Zhanhong LiSearch for more papers by this authorXinghao Wang, Xinghao WangSearch for more papers by this authorFangjie Li, Fangjie LiSearch for more papers by this authorHuayuan Yang, Huayuan YangSearch for more papers by this authorYu Chen, Yu ChenSearch for more papers by this authorZhigang Zhu, Zhigang ZhuSearch for more papers by this author Zifeng Wang, Zifeng WangSearch for more papers by this authorMin Xiao, Min XiaoSearch for more papers by this authorZhanhong Li, Zhanhong LiSearch for more papers by this authorXinghao Wang, Xinghao WangSearch for more papers by this authorFangjie Li, Fangjie LiSearch for more papers by this authorHuayuan Yang, Huayuan YangSearch for more papers by this authorYu Chen, Yu ChenSearch for more papers by this authorZhigang Zhu, Zhigang ZhuSearch for more papers by this author First published: 05 July 2024 https://doi.org/10.1002/adhm.202470113AboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onEmailFacebookTwitterLinkedInRedditWechat Graphical Abstract Microneedle Transdermal Bioelectronics In article 2303921, Yu Chen, Zhigang Zhu, and co-workers comprehensively review the recent progress on microneedle patch-based transdermal bioelectronics and their biomedical applications. The review highlights the design criteria and fabrication techniques for MnPs-based integrated devices and then summarizes the research progress on transdermal biosensors, drug deliveries and other therapeutical devices. The potential challenges and opportunities are also discussed. Volume13, Issue17July 5, 20242470113 RelatedInformation

In this study, a two-dimensional Ti 3 C 2 T x MXene compounded with carbon nanohorn (CNH) by an electrostatic self-assembly method was proposed and then fabricated as room temperature ammonia (NH 3 ) gas sensors. The successful preparation of the Ti 3 C 2 T x /CNH nanocomposite has been characterized in detail. The NH 3 sensing performance based on Ti 3 C 2 T x /CNH also has been tested at room temperature. The optimal Ti 3 C 2 T x /CNH sensor has a response value of 21.6% to 100 ppm NH 3 at room temperature, which is 10 times higher than that of the pure Ti 3 C 2 T x sensor. Furthermore, this sensor is endowed with excellent selectivity, reliable long-term stability, and reproducibility. The enhanced sensing performance is associated with the interconnected structure and the synergistic effect of Ti 3 C 2 T x and CNH. This work provides an effective way to prepare MXene-based sensitive materials for NH 3 sensors, which shows excellent NH 3 detection potential at room temperature.

In a highly competitive electricity spot market, virtual power plants (VPPs) that aggregate dispersed resources face various uncertainties during market transactions. These uncertainties directly impact the economic benefits of VPPs. To address the uncertainties in the economic optimization of VPPs, scenario analysis is employed to transform the uncertainties of wind turbines (WTs), photovoltaic (PV) system outputs, and electricity prices into deterministic problems. The objective is to maximize the VPP’s profits in day-ahead and intra-day markets (real-time balancing market) by constructing an economic optimization decision model based on two-stage stochastic programming. Gas turbines and electric vehicles (EVs) are scheduled and traded in the day-ahead market, while flexible energy storage systems (ESS) are deployed in the real-time balancing market. Based on simulation analysis, under the uncertainty of WTs and PV system outputs, as well as electricity prices, the proposed model demonstrates that orderly charging of EVs in the day-ahead stage can increase the revenue of the VPP by 6.1%. Additionally, since the ESS can adjust the deviations in day-ahead bid output during the intra-day stage, the day-ahead bidding strategy becomes more proactive, resulting in an additional 3.1% increase in the VPP revenue. Overall, this model can enhance the total revenue of the VPP by 9.2%.

The presence of oxygen vacancies in p-type metal-oxide semiconductors significantly boosts gas-sensing performance. Despite this, the current literature lacks extensive studies on inducing oxygen vacancies in manganese-based oxides to enhance...

This study integrates hollow microneedle arrays (HMNA) with a novel jellyfish-shaped electrochemical sensor for the detection of key biomarkers, including uric acid (UA), glucose, and pH, in artificial interstitial fluid. The jellyfish-shaped sensor displayed linear responses in detecting UA and glucose via differential pulse voltammetry (DPV) and chronoamperometry, respectively. Notably, the open circuit potential (OCP) of the system showed a linear variation with pH changes, validating its pH-sensing capability. The sensor system demonstrates exceptional electrochemical responsiveness within the physiological concentration ranges of these biomarkers in simulated epidermis sensing applications. The detection linear ranges of UA, glucose, and pH were 0~0.8 mM, 0~7 mM, and 4.0~8.0, respectively. These findings highlight the potential of the HMNA-integrated jellyfish-shaped sensors in real-world epidermal applications for comprehensive disease diagnosis and health monitoring.