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纳米生物传感器:蔬果有无农残 试纸一测便知

文章来源:仪器信息网  日期:2016-7-22 15:32:03  浏览:393次  
文章摘要: 纳米生物传感器,听起来是一个非常陌生的名词,但验孕棒等试纸产品,你肯定不会陌生,它们就是此类传感器的“化身”。 中科院宁波材料技术与工程研究所研究员黄又举精耕于纳米材料领域,构建出纳...

纳米生物传感器,听起来是一个非常陌生的名词,但验孕棒等试纸产品,你肯定不会陌生,它们就是此类传感器的“化身”。

中科院宁波材料技术与工程研究所研究员黄又举精耕于纳米材料领域,构建出纳米生物传感器新材料,旨在推动更多的检测产品进入寻常百姓家。

可以设想,将来如果你对蔬果农残担忧,用这种试纸测一测,有无农残,指标多少,便一目了然;甚至一些人体健康指标也可以利用生物传感器,转化为看得见、摸得着的直观呈现。

人物名片

姓名:黄又举

职务:中科院宁波材料技术与工程研究所研究员

荣誉:2015年第六批宁波市“3315计划”创新人才

课题研究收获“意外之喜”

黄又举大学学的是高分子材料科学与工程专业,后进入中国科技大学攻读博士学位。他坚信,材料若能结合生物领域,将拥有非常广阔的发展前景。博士毕业后,他远赴新加坡南洋理工大学从事博士后研究,主要研究方向是化学与生物医学工程领域。

“我在攻读博士后之前从未涉及过纳米粒子方面的研究,后来因为研究需要相关的材料,才学习合成纳米粒子材料,没想到展现了这方面的天赋。”4年在新加坡深造研究让他收获了“意外之喜”。

2013年10月,黄又举通过“春蕾人才”计划,进入中科院宁波材料技术与工程研究所工作。去年12月,由于他出色的科研表现,被破格提升为项目研究员。

在攻关纳米生物传感器核心材料等关键问题上,黄又举潜心研究了五六年。

纳米金材料是他的研究重点。纳米金材料是纳米传感器的核心材料,被广泛应用于试纸条、试纸盒中,其大小、形状以及自组装行为直接影响到可视化的性能。

传统纳米金合成主要是通过调控反应动力学和热力学,进而调控形貌和大小,但众多实验参数常常会影响纳米金的大量高质量制备。黄又举则突破了传统的方法,提出了纳米金的两种新生长模式———智能化合成与非连续性生长模式。

他研发出超过20种单分散的不同形貌的金纳米粒子,包括球形、方形、棒状、片状、星形、线形以及一些复杂的多级纳米结构。与现有的其他产品相比,这种合成方法确保纳米粒子在大规模制备条件下,仍能保持粒子的高度均匀性。

“市场上纳米金粒子产品存在纯度不足、形貌种类有限等缺陷。”黄又举说,“我们团队研发出来的产品纯度和品质都非常高,且在相同的单位价格之下,能够生产出更大体量的产品。”

生物传感器应用非常广阔

“此类传感器的应用空间非常广阔,主要集中在一些可视化的试剂盒、试纸条上。”他介绍说,“目前市面上较为常见的就是验孕试纸,以后的应用方向还可以针对男性、小孩等受众,同时在食品安全领域也可大做文章。”

如在食品安全领域,普遍的家庭要检测蔬果是否含有毒素,不可能购置大型的仪器,只能通过一些简单的工具去鉴别,因此可以通过裸眼观察到颜色变化的试剂、试纸成为较为理想的工具、方法。

“在目前推崇‘精准医疗’的大环境下,需要更多的生物传感器去检测各类人体指标以达到预防的目的。”黄又举对研究领域的前景充满了信心。

据了解,他和团队合成的纳米金样品已经受到国内外多家高校、院所和公司的青睐与好评,样品已经免费试用于美国斯坦福大学、新加坡南洋理工大学、新加坡国立大学、韩国成均馆大学和各类生物公司等30余家机构。

同时,他与众多企业合作展开一些专利布局。浙江星博生物科技有限公司就与其合作,研发了可商业化的男性生殖健康体外检测产品。

今年,黄又举还与宁波美成生物科技有限公司合作在中科院材料所筹建了“食品安全快速检测材料与技术联合实验室”,引入了20余个快检便携式仪器,主要进行食品检测技术方面的研究和应用,争取向提供第三方检测服务方面发展。

黄又举表示,目前他们正在研究定量检测的问题,主要面向一种能随目标物浓度变化产生颜色变化的试纸条和试剂盒。“例如,你拿一张检测毒素的试纸去检测某个东西,试纸可以直接通过不同的颜色来显示毒素含量,就像pH试纸随着酸碱性浓度的不同显示不同的颜色”他说。


他表示,在互联网高速发展时代,可以将可视化生物传感器与移动医疗结合,通过相关生物传感器芯片、手机APP以及医疗大数据处理平台的构建,实现可视化生物传感器的商业化。

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