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yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽(yáng)系系主任
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宋延林課題組在印刷微生物可視化檢測(cè)芯片方面取得新進(jìn)展
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宋延林課題組在印刷微生物可視化檢測(cè)芯片方面取得新進(jìn)展 2023-02-03 | 編輯：lry | 【大 中 小】【打印】【關(guān)閉】 細(xì)菌、病毒、真菌等與人們的生命健康息息相關(guān)。臨床常用的細(xì)菌檢測(cè)方法是平板計(jì)數(shù)法，需要將菌液培養(yǎng)1-2天，操作繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，亟待發(fā)展快速靈敏的細(xì)菌檢測(cè)新方法，這也成為納米生物檢測(cè)領(lǐng)域的重要目標(biāo)之一。 在國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、中國(guó)科學(xué)院和北京市的大力支持下，化學(xué)所綠色印刷院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋延林課題組在納米光子結(jié)構(gòu)的印刷制備、光學(xué)性質(zhì)調(diào)控、機(jī)理研究和生物檢測(cè)應(yīng)用等方面取得了系列研究進(jìn)展（Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 24234; Chem. Rev., 2022, 122, 5, 5144–5164; Matter, 2022, 5, 1865-1876；Adv. Mater. Interfaces, 2022, 9, 2102164; Sci. Bull., 2022, 67 , 1191–1193; ACS Nano, 2022, 16, 10, 16563–16573）。他們利用綠色印刷技術(shù)精確地控制納米光子結(jié)構(gòu)的組裝過(guò)程，通過(guò)周期性地排列結(jié)構(gòu)單元實(shí)現(xiàn)了顯著的光子共振增強(qiáng)效應(yīng)，為超靈敏可視化檢測(cè)生物標(biāo)志物提供了新的途徑。 最近，該課題組將一維納米結(jié)構(gòu)的光學(xué)信號(hào)放大作用與蒸發(fā)過(guò)程中毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)的顆粒預(yù)富集相結(jié)合，設(shè)計(jì)出了一種快速超靈敏的微生物檢測(cè)芯片。他們以聚苯乙烯微球懸浮液為墨水，在基底上印刷制備了大面積的一維納米光子結(jié)構(gòu)，并利用聚苯乙烯微球表面大量的羧基高效偶聯(lián)抗體，特異性地識(shí)別待檢測(cè)樣本中的致病菌。研究發(fā)現(xiàn)，將毛細(xì)力誘導(dǎo)的咖啡環(huán)效應(yīng)引入微生物檢測(cè)，可以在基底上對(duì)目標(biāo)病原體進(jìn)行預(yù)富集，提高檢測(cè)效率。除了捕獲細(xì)菌，納米光子結(jié)構(gòu)還具有強(qiáng)的光場(chǎng)局域能力，可以顯著增強(qiáng)細(xì)菌的散射光信號(hào)，提高檢測(cè)靈敏度，能夠在單細(xì)胞水平上對(duì)其物理特征如生理環(huán)境、活性、繁殖狀態(tài)進(jìn)行可視化分析。進(jìn)一步，他們實(shí)現(xiàn)了連續(xù)監(jiān)測(cè)水、血清、尿液以及蔬菜等樣本中的細(xì)菌情況。這種生物檢測(cè)芯片制備簡(jiǎn)單，成本低，能夠結(jié)合普通的商業(yè)顯微鏡或者手機(jī)直接獲取檢測(cè)結(jié)果，在醫(yī)療診斷、食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。相關(guān)研究成果近期發(fā)表在Adv. Mater. 2022, DOI: 10.1002/adma.202211363，文章第一作者是博士后張澤英，通訊作者是宋延林研究員和蘇萌研究員。 基于一維納米光子結(jié)構(gòu)生物芯片快速、超靈敏檢測(cè)細(xì)菌感染 綠色印刷院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 2023年2月3日 |
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