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一种由特殊设计的聚合物制成的简单白色餐巾纸,使研究人员能够通过擦拭表面或吸干溢出物来检测病原体和其他潜在的生物危害。由聚乳酸 (PLA) 制成的纳米纤维——一种从玉米中提取的聚合物,大约是人类头发的 1/800 大小——镶嵌着作为生物传感器的抗体。根据康奈尔大学的玛格丽特·弗雷 9 月 11 日在旧金山举行的美国化学学会会议上展示的最新研究,这种餐巾纸收集病原体,并将其数千个生物传感器隐藏在其巨大的内部表面积中,有效地将其暴露于检测。
弗雷的研究小组利用电力创建了一层精细的 PLA 纤维垫——这项技术被称为静电纺丝——并嵌入了生物素,一种活性 B 族维生素。生物素携带了大肠杆菌的抗体,当检测到细菌时,纤维会改变颜色。“它对水或[表面]上的大肠杆菌都有效,”弗雷说,她的最新研究成果即将发表在《膜科学杂志》上。“目前,它只针对一种病原体,但有可能针对数百种。”
康奈尔大学的研究团队只能检测他们已知要寻找的病原体——以便他们可以将适当的抗体连接到纤维上——并且尚未确定他们可以检测到的细菌的最低浓度。但是,这种类似纸张的织物仅凭其易用性就显示出巨大的潜力。“任何知道如何使用餐巾纸的人都可以使用它,”弗雷指出。“你不需要训练有素的化学家来检测生物危害。”弗雷的研究小组正在评估其他实际上能吸水的纤维化合物,这与 PLA 不同。这种亲水性可能会进一步提高功效并简化使用。也许在不久的将来,你拿起纸巾不仅仅是为了打喷嚏,也是为了确切地找出你的病因。