近日，暨南大学教授李宝军、副教授杨先光等借助天然莲藕丝微光纤实现了液体微环境中pH探测和幽门螺旋杆菌活性的监测。相关成果以封面论文的形式发表于《纳米通讯》（Nano Letters）。
当期期刊封面。受访者供图
生物物理和生物医学研究中的任何微小波动可能包含与细胞反应相关的生物或功能变化的重要信号，因此，对生物体生理和病理状态的持续监测至关重要。
李宝军、杨先光等利用莲藕丝微光纤的波导特性，实现了液体微环境中pH值的检测和幽门螺旋杆菌活性的监测。实验中，他们从天然莲藕丝中成功分离出直径约为4微米的单根莲藕丝，进而制备出兼具波导和发光性能的莲藕丝微光纤。
该藕丝微光纤具有优异的宽带荧光特性（荧光寿命为0.2-5 ns），他们用其检测液体中的酸碱度时发现莲藕丝微光纤的荧光强度随着液体中pH值的改变产生逆向响应。在幽门螺旋杆菌传感器实验中，他们发现幽门螺旋杆菌细胞膜通透性的改变导致酶促物质逐渐从细菌细胞内部释放到周围的液体微环境中。
在液体微环境中，酶促物质可以通过酶的活性位点与纤维素表面的羟基相互作用，粘附在莲藕丝微光纤表面并被莲藕丝微光纤捕获，从而改变了莲藕丝微光纤的表面粗糙度和厚度，进而改变末端探测到的光信号功率。这种天然莲藕丝微光纤为胃酸检测和幽门螺旋杆菌监测提供了一种生物兼容新材料。
相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c03213
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