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簡(jiǎn)單而廉價(jià)的3D打印熒光盒跟蹤花粉粒
更新時(shí)間：2019-02-28 瀏覽次數(shù)：2241次
近日，來(lái)自南非斯泰倫博斯大學(xué)的授粉生物學(xué)家Corneile Minnaar博士就提出了這樣一個(gè)使用量子點(diǎn)和3D打印熒光盒來(lái)追蹤個(gè)體花粉粒命運(yùn)的新想法。這種方法可以使授粉生物學(xué)家能夠追蹤從傳粉媒介首次訪問(wèn)其終點(diǎn)的整個(gè)授粉過(guò)程。
如上圖，這只蜜蜂在參觀了一朵用花粉粒標(biāo)有量子點(diǎn)的花后被捕獲。通過(guò)顯微鏡，我們可以看到放置花粉的位置，并且實(shí)際上確定哪些昆蟲(chóng)攜帶的花粉最多。
人類對(duì)授粉已經(jīng)進(jìn)行了兩百多年的研究，盡管做了非常細(xì)微的研究，依舊不能確定大多數(shù)微觀花粉顆粒在離開(kāi)花朵后實(shí)際上會(huì)落在哪里。 “植物會(huì)產(chǎn)生大量的花粉，但90％以上的花粉從未到達(dá)柱頭。”Minnaar說(shuō)， “對(duì)于那些進(jìn)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(kāi)始，Minnaar通過(guò)跟他在斯泰倫博斯大學(xué)（SU）的植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)系的博士一起進(jìn)行研究，來(lái)挑戰(zhàn)這個(gè)項(xiàng)目。他接觸到一篇關(guān)于使用量子點(diǎn)跟蹤大鼠癌細(xì)胞的文章，并從中受到啟發(fā)，想到這個(gè)花粉追蹤的設(shè)想。因?yàn)榱孔狱c(diǎn)是非常微小的半導(dǎo)體納米晶體，其行為類似于人造原子。當(dāng)暴露在紫外光下時(shí)，量子點(diǎn)會(huì)發(fā)出極亮的光。而含有“脂肪”（親脂）配體的量子點(diǎn)理論上會(huì)粘附在花粉粒的脂肪外層，稱為pollenkitt。此外，量子點(diǎn)的發(fā)光顏色可以唯一地“標(biāo)記”花粉粒，同時(shí)觀察它是否到達(dá)柱頭。
緊接著，研究人員在現(xiàn)場(chǎng)解剖顯微鏡下找到一種經(jīng)濟(jì)有效的方法來(lái)觀察發(fā)熒光的花粉粒。“我決定設(shè)計(jì)一個(gè)可以放在解剖顯微鏡下的熒光盒，”Minnaar說(shuō)。 “而且，為了讓大家都能使用這種方法，我設(shè)計(jì)了一個(gè)可以輕松進(jìn)行3D打印的盒子，成本低，包括所需的電子元件。“
到目前為止，量子點(diǎn)和3D打印熒光盒的使用已被證明是一種可以跟蹤單個(gè)花粉粒的簡(jiǎn)單而廉價(jià)的方法：“我已經(jīng)做過(guò)研究，在他們用量子點(diǎn)訪問(wèn)植物后捕獲了昆蟲(chóng)標(biāo)記的花藥，你可以看到花粉的放置位置，以及哪些昆蟲(chóng)實(shí)際帶有或多或少的花粉，“Minnaar說(shuō)。
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