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【包裝印刷產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 熱點關(guān)注】據(jù)外媒報道，近日，來自都柏林Trinity學院的科學家們通過化學方法重新設(shè)計色素，制造出一套生物傳感器，使之像微型金星捕蠅器一樣工作。這種傳感器能夠探測和捕獲特定的分子，如污染物，該傳感器未來將有可能應(yīng)用于環(huán)境、醫(yī)療和安全等領(lǐng)域。
都柏林Trinity的科學家通過對色素進行化學改造來像微型金星捕蠅器一樣，創(chuàng)造了一套生物傳感器。
據(jù)悉，這種傳感器依賴于卟啉(源于希臘語porphura，意思是紫色)。卟啉是一類獨特的有色色素，也被稱為“生命色素”，它是這項突破性創(chuàng)新傳感器研究的關(guān)鍵。卟啉在生物體的新陳代謝中起著重要作用，突出的例子是血紅素(負責運輸氧氣的紅細胞色素)和葉綠素(負責收集光并促進光合作用的綠色植物色素)。在自然界中，這些活性分子的核心含有多種金屬，這就產(chǎn)生了一系列獨特的性質(zhì)。
Trinity學院的研究人員在有機化學主席Mathias O. Senge教授的指導(dǎo)下，選擇了一種破壞性方法來研究卟啉的無金屬版本，他們的工作創(chuàng)造了一系列全新的分子受體。
首先，通過迫使卟啉分子由內(nèi)而外變成馬鞍狀，他們能夠利用該系統(tǒng)以前無法訪問的核心。然后，通過在活性中心附近引入官能團，它們能夠捕獲小分子，例如藥物或農(nóng)業(yè)污染物中的焦磷酸鹽和硫酸鹽，然后將小分子保留在受體樣腔中。
卟啉是強色化合物，因此當捕獲目標分子時，會導(dǎo)致顏色急劇變化，這表明了卟啉作為生物傳感器的價值，因為對于卟啉何時成功捕獲了目標在視覺變化上將會一清二楚。
愛爾蘭研究委員會資助的Trinity學院博士研究人員、該研究的作者Karolis Norvaiša說：“這些傳感器就像金星捕蠅器。如果你將這些分子彎曲變形，它們就像金星捕蠅器張開的葉子，如果向內(nèi)看，會有短而硬的毛發(fā)起到觸發(fā)作用，當任何東西與這些毛發(fā)相互作用時，葉子的兩個裂片就會閉合。然后，卟啉的外圍基團選擇性地將合適的目標分子固定在其核心內(nèi)的適當位置，從而形成一個功能性和選擇性的結(jié)合囊，就像金星捕蠅器的手指狀突起將不幸的目標昆蟲保留在內(nèi)部一樣。”
這項工作表明了歐盟范圍內(nèi)一個名為INITIO的H2020 FET-OPEN項目的開始，該項目旨在檢測和去除污染物。這項工作是由愛爾蘭科學基金會的初步資助和慕尼黑工業(yè)大學Senge教授獲得的August-Wilhelm Scheer客座教授獎而實現(xiàn)的。
Senge教授補充道：“了解卟啉核的相互作用是人工卟啉類酶催化劑的一個重要里程碑。而可靠地走到可以實現(xiàn)并利用卟啉-底物界面的全部潛力的地步，為清除污染物、監(jiān)測環(huán)境狀況、處理安全威脅和提供醫(yī)療診斷。”
原標題：科學家設(shè)計生物傳感器來誘捕污染物
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