科研前線 | 中科院海洋所的這項(xiàng)研發(fā)讓深海生物大分子探測(cè)靈敏度達(dá)nM級(jí)
近日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Applied Surfaces Science》報(bào)道了中科院海洋所張?chǎng)螆F(tuán)隊(duì)和物理所楊洋團(tuán)隊(duì)合作成功研制了一種適用于深海的新型表面增強(qiáng)拉曼散射插入式探針(RiP-SERS)，搭載“發(fā)現(xiàn)”號(hào)ROV機(jī)器人在南海冷泉區(qū)完成常態(tài)化航次應(yīng)用，獲取了深海冷泉生物群落中納摩爾濃度的乙酰輔酶A、β-胡蘿卜素等生物大分子的拉曼光譜。這是國(guó)際上首次將表面增強(qiáng)拉曼技術(shù)用于深海，檢測(cè)靈敏度達(dá)nM(納摩爾)級(jí)，為研究冷泉和熱液極端環(huán)境中的生命現(xiàn)象提供了一種新方法。
據(jù)介紹，深海極端環(huán)境下的化能合成生命現(xiàn)象一直被認(rèn)為是地球早期生命起源的一種可能，是國(guó)際深?？茖W(xué)和生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)。然而深海生物，尤其是微生物，對(duì)環(huán)境因素的變化高度敏感，導(dǎo)致傳統(tǒng)采樣后實(shí)驗(yàn)室分析中很多數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。深海微生物生活環(huán)境的特殊性使其在實(shí)驗(yàn)室中難以培養(yǎng)。因此，研究團(tuán)隊(duì)使用前期研發(fā)的新型納米材料，研發(fā)了一種新型的RiP-SERS探針。團(tuán)隊(duì)成功利用RiP-SERS探針獲取了海馬冷泉口海水-沉積物界面生物信息分子的拉曼光譜數(shù)據(jù)，成功檢測(cè)到nM級(jí)濃度的乙酰輔酶A、β-胡蘿卜素等生物大分子。
據(jù)了解，冷泉為深海甲烷等流體泄漏導(dǎo)致的氣體噴口現(xiàn)象，一般都會(huì)與天然氣水合物(可燃冰)共生。這也是國(guó)際上首次利用SERS技術(shù)在原位獲得深海生物有機(jī)大分子拉曼光譜數(shù)據(jù)的研究，為深海原位檢測(cè)低濃度的微生物代謝產(chǎn)物提供了新手段。同時(shí)，該技術(shù)的適用范圍也涵蓋了極端工業(yè)環(huán)境下的原位檢測(cè)，有一定的推廣應(yīng)用前景。
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