这期的科创周报我们为大家带来一项听起来很有趣的科学研究——“利用荧光的猝灭来检测炭疽生物标志物”。大家平常一听到荧光,想到的一定是各种五彩缤纷的发光现象,那么你又是否知道荧光也能用来检测炭疽生物的标志物呢?
炭疽杆菌的孢子其易侵染人体,造成炭疽病的感染,致死率高,孢子抵抗力强,可用作恐怖袭击中的生物武器。炭疽是由炭疽杆菌所致,一种人畜共患的急性传染病。症状轻微的情况下,会出现各种临床症状影响人类的正常生活。在诊断与治疗不及时或是病情凶险的情况下,还会造成死亡。所以炭疽杆菌早已严重威胁到人类的健康和安全。由于2,6-吡啶二羧酸(DPA)是炭疽孢子的一个独特的生物标志物,因此,对DPA的高灵敏度、高选择性检测具有重要意义。
荧光传感器只需普通目视系统十分之一的支出,就能获得性能更先进的紫外光线检测装置,并且不与被检测物体直接碰撞,也不会受其污染。一般人员即可操作,易于快速准确校准。该检测器在市场上体积最小、检测速度最快。众多材料中,双掺杂镧系配位聚合物(Ln-CPs)克服了其他检测方法耗时耗力的缺点,改善了单一稀土金属CPs的易受干扰性,是检测DPA的最有效的材料之一。在荧光材料中,金属有机框架材料(MOFs)成为了一个极优的选择。金属有机框架材料成为近十年来发展迅速的一种配位聚合物,是指过渡金属离子与有机配体通过自组装形成的具有周期性网络结构的晶体多孔材料。它具有高孔隙率、低密度、大比表面积、孔道规则、孔径可调以及拓扑结构多样性和可裁剪性等优点。
这项科学研究来自于威廉希尔刘冰老师所指导的研究小组,主要是陈炫波学长和邱淼淼学姐两位完成了CPs荧光传感器的设计、合成及检测生物标记物DPA的应用研究,并且是威廉希尔第十三届“复兴杯”科技创新系列赛事中唯一一个获得二等奖的本科生团队。他们所完成的这项研究,探寻到了一种操作更简单、成本更低、结果更可靠、具有更广阔的应用前景的检测方法。
随着社会与科技的进步,现在国家越来越需要高精尖的科研人才,我们大家目前还是要做好该做的一切,努力提升自己的综合实力,希望下一个能在复兴杯比赛中崭露头角的就是你!