双金属（铁/铋）氧氯化物纳米片交联棒（FBOCNR）的合成及其在骨肉瘤纳米治疗中的应用：基于密度泛函理论（DFT）的5-氟尿嘧啶（5FU）传感机制研究

　　本综述基于密度泛函理论（DFT）系统研究了纯Irida-石墨烯单层（PIGM）和铂修饰Irida-石墨烯单层（Pt@IGM）对抗癌药物5-氟尿嘧啶（5FU）的吸附特性与传感机制。研究表明Pt@IGM具有优异的电荷转移（0.317 e）、吸附能（-1.09 eV）和快速恢复时间（2.87 s/300 K），为开发高灵敏度生物分子检测传感器提供了新策略。

　　

计算部分 (Computational section)

采用密度泛函理论（DFT）方法，通过M06-2X/6–31 g (d,p)方案在通用原子分子电子结构系统（GAMESS）软件中完成几何优化、能量和电子属性计算。M06-2X泛函因其包含分散效应而被认为是研究物理吸附的重要方法。如图1a所示，IGM分子簇包含96个原子，其边缘采用氢原子钝化处理以模拟实际二维结构。

几何结构与电子特性 (Geometries and electronic structures of PIGM and Pt@IGM)

IGM是一种新型sp²碳二维同素异形体，其平面结构包含12个碳原子并形成三-六-八元碳环体系。存在两类碳原子：C1原子连接两个八元环和一个六元环，C2原子连接两个八元环和一个三元环。C1–C1、C2–C2和C1–C2键长分别为1.45 ?、1.42 ?和1.44 ?，展现出独特的电子分布特性。铂原子修饰后显著改变了单层材料的电子态密度和能带结构，增强了其对生物分子的化学敏感性。

结论 (Conclusions)

通过研究5FU与PIGM及Pt@IGM的相互作用，发现5FU在PIGM上吸附较弱，而Pt@IGM表现出优异的传感潜力：其吸附能达-1.09 eV，电荷转移量为0.317 e，在300 K温度下恢复时间仅需2.87秒。这些结果表明Pt@IGM是一种具有高灵敏度、快速响应特性且结构稳定的5FU生物传感器，为抗癌药物检测技术的创新提供了理论依据。