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    簡單而廉價的3D打印熒光盒跟蹤花粉粒

    更新時間:2019-02-28 瀏覽次數:1971次

      試想一下,用量子點和3D打印熒光盒來追蹤個體花粉粒,這種新穎、低成本的方法是否可行?在提倡綠色環保智能制造的當今社會,3D打印的發展勢如破竹,以其快速制造、便捷、自由設計等優勢,深受人們的親睞。

      近日,來自南非斯泰倫博斯大學的授粉生物學家Corneile Minnaar博士就提出了這樣一個使用量子點和3D打印熒光盒來追蹤個體花粉粒命運的新想法。這種方法可以使授粉生物學家能夠追蹤從傳粉媒介首次訪問其終點的整個授粉過程。



      

           如上圖,這只蜜蜂在參觀了一朵用花粉粒標有量子點的花后被捕獲。通過顯微鏡,我們可以看到放置花粉的位置,并且實際上確定哪些昆蟲攜帶的花粉最多。

      人類對授粉已經進行了兩百多年的研究,盡管做了非常細微的研究,依舊不能確定大多數微觀花粉顆粒在離開花朵后實際上會落在哪里。 “植物會產生大量的花粉,但90%以上的花粉從未到達柱頭?!盡innaar說, “對于那些進入柱頭的花粉粒的一小部分,旅程往往不明確 ,傳粉者從哪里傳播?”
      從2015年開始,Minnaar通過跟他在斯泰倫博斯大學(SU)的植物學和動物學系的博士一起進行研究,來挑戰這個項目。他接觸到一篇關于使用量子點跟蹤大鼠癌細胞的文章,并從中受到啟發,想到這個花粉追蹤的設想。因為量子點是非常微小的半導體納米晶體,其行為類似于人造原子。當暴露在紫外光下時,量子點會發出極亮的光。而含有“脂肪”(親脂)配體的量子點理論上會粘附在花粉粒的脂肪外層,稱為pollenkitt。此外,量子點的發光顏色可以唯一地“標記”花粉粒,同時觀察它是否到達柱頭。

      緊接著,研究人員在現場解剖顯微鏡下找到一種經濟有效的方法來觀察發熒光的花粉粒?!拔覜Q定設計一個可以放在解剖顯微鏡下的熒光盒,”Minnaar說。 “而且,為了讓大家都能使用這種方法,我設計了一個可以輕松進行3D打印的盒子,成本低,包括所需的電子元件?!?nbsp;



      

           到目前為止,量子點和3D打印熒光盒的使用已被證明是一種可以跟蹤單個花粉粒的簡單而廉價的方法:“我已經做過研究,在他們用量子點訪問植物后捕獲了昆蟲標記的花藥,你可以看到花粉的放置位置,以及哪些昆蟲實際帶有或多或少的花粉,“Minnaar說。

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