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二维材料由于其优异的电子、光学、热力学等特点受到科学家们的广泛关注，并已在生物医学、载药及肿瘤医治等方面得到广泛的应用。当前研究的二维材料的制备方法主要包括：化学气相沉积法、湿热合成法、机械剥离法以及液相剥离法等，其中液相剥离是最适合大规模制备并应用于生物医学领域的方法。但是其仍然存在许多挑战，例如单层片材的产率仍然很低，使用的有机溶剂也是有毒有害的，阻碍下一步的材料研究和应用。因此，我们还需要进一步探索新的剥离辅助剂，促进单层纳米片在水溶液中的有效剥离并寻求好的生物医学方面的应用。另外，能够实现对二维材料能带、载流子浓度以及电子特性实现可控的调节对制造多种同/异质结和复杂器件也是至关重要的。虽然目前已经报道了许多对二维材料的可控化学掺杂，但仍然需要一种简便的方法实现可控的掺杂，最好可以通过改变条件实现从n到p型或p到n型的转换，从而实现更加广泛的应用。
本文使用具有非极性吲哚环的色氨酸(Trp)作为有效的辅助剂和稳定剂制备了生物相容性更好的二硫化钼(MoS2)和二硫化钨(WS2)纳米片。然后使用一系列的仪器对材料进行表征，并使用硫辛酸修饰的聚乙二醇(LA-PEG)官能化修饰来增强生理条件下的稳定性来应用于生物医学方面的研究。另外还将不同种类的氨基酸作为实现化学掺杂MoS2的掺杂剂，具体研究如下：
(1)我们实现了一种有效且环保的途径，使用Trp作为剥离辅助剂和稳定剂在水溶液中得到高产量的MoS2纳米片。研究发现MoS2-Trp-PEG可以像许多抗氧化酶一样清除活性氧(ROS)，使p38MAPK信号通路失活，然后通过下调小眼畸形相关转录因子(MITF)表达抑制黑色素合成和转运，最终抑制黑素的生成。此外，MoS2可通过降低黑色素的含量来增加黑素瘤的辐射敏感性，用于提高黑色素瘤的治疗效果。
(2)使用相同的方法制备WS2纳米片并使用LA-PEG修饰。通过MTT实验得到WS2-Trp-PEG对BJ细胞生长具有明显的抑制作用，而对Hacat细胞则没有明显的抑制作用。选用兔耳增生性瘢痕为模型，发现WS2-Trp-PEG凝胶对瘢痕的治疗效果明显，甚至优于硅酮凝胶。通过RNA高通量测序分析，发现WS2-Trp-PEG凝胶对细胞周期、凋亡及MAPK信号通路的影响比较大，这为瘢痕的治疗提供了新的策略。
(3)通过将氨基酸溶解在异丙醇(IPA)溶液中，调节不同的pH可以改变氨基酸对MoS2的掺杂效果。以pH=9为例，分别通过AFM(atomic force microscope)、Raman、PL(Photoluminescence)以及电学性质的测量进行表征，初步证明氨基酸是通过表面电荷转移的方式实现对MoS2化学掺杂。这对今后复杂器件的制备具有一定的贡献，但具体的掺杂机制还需要进一步探究。
本文使用具有非极性吲哚环的色氨酸(Trp)作为有效的辅助剂和稳定剂制备了生物相容性更好的二硫化钼(MoS2)和二硫化钨(WS2)纳米片。然后使用一系列的仪器对材料进行表征，并使用硫辛酸修饰的聚乙二醇(LA-PEG)官能化修饰来增强生理条件下的稳定性来应用于生物医学方面的研究。另外还将不同种类的氨基酸作为实现化学掺杂MoS2的掺杂剂，具体研究如下：
(1)我们实现了一种有效且环保的途径，使用Trp作为剥离辅助剂和稳定剂在水溶液中得到高产量的MoS2纳米片。研究发现MoS2-Trp-PEG可以像许多抗氧化酶一样清除活性氧(ROS)，使p38MAPK信号通路失活，然后通过下调小眼畸形相关转录因子(MITF)表达抑制黑色素合成和转运，最终抑制黑素的生成。此外，MoS2可通过降低黑色素的含量来增加黑素瘤的辐射敏感性，用于提高黑色素瘤的治疗效果。
(2)使用相同的方法制备WS2纳米片并使用LA-PEG修饰。通过MTT实验得到WS2-Trp-PEG对BJ细胞生长具有明显的抑制作用，而对Hacat细胞则没有明显的抑制作用。选用兔耳增生性瘢痕为模型，发现WS2-Trp-PEG凝胶对瘢痕的治疗效果明显，甚至优于硅酮凝胶。通过RNA高通量测序分析，发现WS2-Trp-PEG凝胶对细胞周期、凋亡及MAPK信号通路的影响比较大，这为瘢痕的治疗提供了新的策略。
(3)通过将氨基酸溶解在异丙醇(IPA)溶液中，调节不同的pH可以改变氨基酸对MoS2的掺杂效果。以pH=9为例，分别通过AFM(atomic force microscope)、Raman、PL(Photoluminescence)以及电学性质的测量进行表征，初步证明氨基酸是通过表面电荷转移的方式实现对MoS2化学掺杂。这对今后复杂器件的制备具有一定的贡献，但具体的掺杂机制还需要进一步探究。