隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,各種現(xiàn)場(chǎng)性、臨時(shí)性、快速高效的分析檢測(cè)手段相繼出現(xiàn),這些分析檢測(cè)手段大多是通過(guò)顏色變化以及變化程度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。試紙法作為一種快速的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法,其特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、攜帶方便、價(jià)格便宜,并具有一定的選擇性、準(zhǔn)確性和靈敏度,在醫(yī)療衛(wèi)生、食品、水質(zhì)、空氣及其它檢測(cè)方面具有廣泛的應(yīng)用。因此,具備諸多優(yōu)點(diǎn)的檢測(cè)試紙應(yīng)運(yùn)而生。例如,現(xiàn)今市場(chǎng)上銷(xiāo)售的早孕試紙為女性判斷是否懷孕提供了快速高效的檢測(cè)手段。
來(lái)自中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所的朱英杰、陳鋒和同事們發(fā)明了一種可用于醫(yī)療的生物紙。首先,他們合成了一種羥基磷灰石的超長(zhǎng)納米管。當(dāng)納米管相互交織時(shí),這種形態(tài)就會(huì)有增強(qiáng)的物理特性。在被制成片狀的生物紙之前,這些納米管之后會(huì)被懸浮放置于殼聚糖溶液中,這是一種生物相容的聚合物。通過(guò)改變兩種成分的比例,紙張的特性可以根據(jù)不同的應(yīng)用做精確的調(diào)整。高比例的HAP將會(huì)制成在機(jī)械特性上更硬的紙張,用于支持?jǐn)喙堑挠。低水平的HAP制成的紙張吸水性更好,可用作開(kāi)放性創(chuàng)傷的包扎材料。因此,羥基磷灰石生物紙將有望達(dá)成一系列生物醫(yī)療用途。
相關(guān)研究工作發(fā)表在國(guó)際重要期刊《歐洲化學(xué)》上入選熱點(diǎn)論文和封面論文。
論文鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.201700130/full
而之前朱英杰研究員帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)就發(fā)明了一種有望用于尿糖檢測(cè)的快速檢測(cè)試紙,該檢測(cè)試紙本身具有類(lèi)似過(guò)氧化物酶的活性,可用于葡萄糖、過(guò)氧化氫等物質(zhì)的快速分析檢測(cè)。更重要的是該檢測(cè)試紙制備簡(jiǎn)單、成本較低、穩(wěn)定性好,可實(shí)現(xiàn)多次重復(fù)回收利用。相關(guān)研究工作發(fā)表在國(guó)際重要期刊《歐洲化學(xué)》上(Fei-Fei Chen, Ying-Jie Zhu, Zhi-Chong Xiong, Tuan-Wei Sun, Chemistry-A European Journal, 23, 3328?3337 (2017) ),入選熱點(diǎn)論文和封面論文,并且申請(qǐng)了一項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利。論文發(fā)表后不久,Chemistry Views以 “Chemical Test Paper from Core/Shell Nanofibers”為題對(duì)該研究工作做了報(bào)道。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明的方法很簡(jiǎn)單,在羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線(xiàn)上原位生長(zhǎng)具有類(lèi)過(guò)氧化物酶活性的Fe基金屬有機(jī)框架復(fù)合物,利用羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線(xiàn)上的鈣離子與金屬有機(jī)框架復(fù)合物上的羧基之間的耦合作用,制備具有核殼結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線(xiàn)@金屬有機(jī)框架復(fù)合物納米纖維,并將其用于制備快速檢測(cè)試紙。重要的是,該方法制備的快速檢測(cè)試紙可實(shí)現(xiàn)多次回收再利用,只需將使用后變色的檢測(cè)試紙浸泡在酒精中僅僅30分鐘后,檢測(cè)試紙就重新變回原來(lái)的顏色。
圖1. (a) 不同尺寸和形狀的快速檢測(cè)試紙,標(biāo)尺為1 cm;(b) 檢測(cè)過(guò)氧化氫的基本原理;(c) 檢測(cè)葡萄糖的基本原理;(d) 對(duì)不同濃度的過(guò)氧化氫進(jìn)行分析檢測(cè);(e) 對(duì)不同濃度的葡萄糖進(jìn)行分析檢測(cè);(f) 檢測(cè)試紙可實(shí)現(xiàn)多次回收再利用。
論文鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.201604813/full
高柔韌性羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線(xiàn)是新型無(wú)機(jī)耐火紙的重要制造原料,在此之前,該團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線(xiàn)的制備方法探索研究,成功地制備出高柔韌性羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線(xiàn) (Ceramics International, 41, 6098–6102 (2015); Materials Letters, 144, 135–137 (2015))。該研究工作是新型無(wú)機(jī)耐火紙的系列研究工作之一,是該團(tuán)隊(duì)在成功研發(fā)出新型高柔韌性羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線(xiàn)耐火紙 (Chemistry-A European Journal, 20, 1242–1246 (2014)) 、新型高效抗菌羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線(xiàn)耐火紙 (Chemistry-A European Journal, 22, 11224–11231 (2016),入選封面論文和熱點(diǎn)論文)、以及新型羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線(xiàn)防水耐火紙 (ACS Applied Materials & Interfaces, 8, 34715–34724 (2016)) 、羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線(xiàn)有序結(jié)構(gòu)納米繩和柔性耐火織物(ACS Nano, 10, 11483–11495 (2016))之后取得的又一個(gè)新的重要研究進(jìn)展。
相關(guān)研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市科委、中科院上海硅酸鹽研究所創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目等資助。
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- 中南大學(xué)蔣崇文教授課題組《ACS AMI》:雙交聯(lián)結(jié)構(gòu)羥基磷灰石納米棒/海藻酸鈉復(fù)合氣凝膠的隔熱阻燃性能研究進(jìn)展 2022-10-02
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