由变质的橙子制成的生物医学探针

悉尼大学博士研究人员正在开发一种癌症和严重疾病检测生物医学探针，可以用腐烂的橙汁制成。被称为纳米生物传感器——一种使用荧光来指示细胞酸碱度pH值的微型探针——它可以检测细胞是否处于危险之中，或者处于癌症或其他严重疾病的早期阶段。

当人体细胞变得更酸时，就表明癌症离癌症不远了。

纳米生物传感器的尺寸仅为十亿分之一米，由荧光碳点制成，这些碳点可以从食物垃圾中产生，在这种情况下，是腐烂的橙汁。使用“关闭”橙子是因为它们含有高水平的抗坏血酸——这提高了纳米生物传感器的功能——并最大限度地减少了进入垃圾填埋场的食物垃圾。

该过程发表在《化学工程杂志》上，涉及对被怀疑癌变的细胞进行组织活检，并将其放入培养皿中。然后使用实验室移液器(科学滴管)将纳米生物传感器应用于细胞，然后在荧光显微镜(一种显示细微光线变化的显微镜)下进行检查。

“细胞酸度的剧烈波动会导致细胞功能、生长和分裂不当，并可能导致严重的疾病，”首席研究员和生物医学工程博士说。学生PoriaLesani先生。

“我们已经开发出一种灵敏且具有成本效益的纳米生物传感器，用于实时测量细胞的酸度，”同时隶属于悉尼纳米研究所的Lesani先生说。

“这种纳米生物传感器还可以帮助我们更好地了解这些疾病是如何发展的，”Lesani先生说。他的研究是在ARC创新生物工程中心主任兼生物材料和组织工程部门负责人HalaZreiqat教授的监督下进行的。

腐臭的汁液在放入科学烤箱之前被提取。图片来源：StefanieZingsheim，悉尼大学

“许多疾病在一个人表现出哪怕是最轻微的症状之前就已经开始发展多年，甚至是几十年。对于阿尔茨海默氏症等许多疾病，一旦出现症状，就为时已晚，”莱萨尼先生说。

“我们的设备可以在症状出现之前进行更准确的疾病诊断，并能够及早发现与pH值波动相关的严重疾病。

“我们希望这可以导致严重疾病的早期治疗和预防。目前的测试方法可能复杂、昂贵且耗时，而我们的纳米生物传感器可以很容易地以低成本大规模生产。”

从坏橙到纳米生物传感器

有些人可能会从腐烂的橙汁中制造酒精，而其他人(如Lesani先生)则制造纳米生物传感器。

“为纳米生物传感器制作这些碳点的过程类似于在高压锅中做饭，”他说。

“我们把所有的原料——在这个例子中是腐臭的橙汁和一些水——一起放入一个有点像压力锅的反应器中，盖紧盖子，然后将其放入加热到200摄氏度左右的科学烤箱中。

“反应器内升高的温度和压力会破坏成分的初始分子结构，帮助它们形成一种新材料：碳点。然后这些点用于构建纳米生物传感器。”

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