隨著科學技術(shù)的進步，各種現(xiàn)場性、臨時性、快速高效的分析檢測手段相繼出現(xiàn)，這些分析檢測手段大多是通過顏色變化以及變化程度來實現(xiàn)的。試紙法作為一種快速的現(xiàn)場檢測方法，其特點是操作簡單、攜帶方便、價格便宜，并具有一定的選擇性、準確性和靈敏度，在醫(yī)療衛(wèi)生、食品、水質(zhì)、空氣及其它檢測方面具有廣泛的應(yīng)用。因此，具備諸多優(yōu)點的檢測試紙應(yīng)運而生。例如，現(xiàn)今市場上銷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手段。
來自中國科學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納米管。當納米管相互交織時，這種形態(tài)就會有增強的物理特性。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將會制成在機械特性上更硬的紙張，用于支持斷骨的愈合。低水平的HAP制成的紙張吸水性更好，可用作開放性創(chuàng)傷的包扎材料。因此，羥基磷灰石生物紙將有望達成一系列生物醫(yī)療用途。
相關(guān)研究工作發(fā)表在國際重要期刊《歐洲化學》上入選熱點論文和封面論文。
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)的科研團隊就發(fā)明了一種有望用于尿糖檢測的快速檢測試紙，該檢測試紙本身具有類似過氧化物酶的活性，可用于葡萄糖、過氧化氫等物質(zhì)的快速分析檢測。更重要的是該檢測試紙制備簡單、成本較低、穩(wěn)定性好，可實現(xiàn)多次重復回收利用。相關(guān)研究工作發(fā)表在國際重要期刊《歐洲化學》上(Fei-Fei Chen, Ying-Jie Zhu, Zhi-Chong Xiong, Tuan-Wei Sun, Chemistry-A European Journal, 23, 3328?3337 (2017) )，入選熱點論文和封面論文，并且申請了一項發(fā)明專利。論文發(fā)表后不久，Chemistry Views以 “Chemical Test Paper from Core/Shell Nanofibers”為題對該研究工作做了報道。
研究團隊發(fā)明的方法很簡單，在羥基磷灰石超長納米線上原位生長具有類過氧化物酶活性的Fe基金屬有機框架復合物，利用羥基磷灰石超長納米線上的鈣離子與金屬有機框架復合物上的羧基之間的耦合作用，制備具有核殼結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石超長納米線@金屬有機框架復合物納米纖維，并將其用于制備快速檢測試紙。重要的是，該方法制備的快速檢測試紙可實現(xiàn)多次回收再利用，只需將使用后變色的檢測試紙浸泡在酒精中僅僅30分鐘后，檢測試紙就重新變回原來的顏色。
圖1. (a) 不同尺寸和形狀的快速檢測試紙，標尺為1 cm；(b) 檢測過氧化氫的基本原理；(c) 檢測葡萄糖的基本原理；(d) 對不同濃度的過氧化氫進行分析檢測；(e) 對不同濃度的葡萄糖進行分析檢測；(f) 檢測試紙可實現(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納米線是新型無機耐火紙的重要制造原料，在此之前，該團隊開展了羥基磷灰石超長納米線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納米線 (Ceramics International, 41, 6098–6102 (2015); Materials Letters, 144, 135–137 (2015))。該研究工作是新型無機耐火紙的系列研究工作之一，是該團隊在成功研發(fā)出新型高柔韌性羥基磷灰石超長納米線耐火紙 (Chemistry-A European Journal, 20, 1242–1246 (2014)) 、新型高效抗菌羥基磷灰石超長納米線耐火紙 (Chemistry-A European Journal, 22, 11224–11231 (2016)，入選封面論文和熱點論文)、以及新型羥基磷灰石超長納米線防水耐火紙 (ACS Applied Materials & Interfaces, 8, 34715–34724 (2016)) 、羥基磷灰石超長納米線有序結(jié)構(gòu)納米繩和柔性耐火織物(ACS Nano, 10, 11483–11495 (2016))之后取得的又一個新的重要研究進展。
相關(guān)研究工作得到國家自然科學基金、上海市科委、中科院上海硅酸鹽研究所創(chuàng)新重點項目等資助。
