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【中國智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】來自南非斯泰倫博斯大學(xué)的授粉生物學(xué)家Corneile Minnaar博士提出了一個(gè)使用量子點(diǎn)和3D打印熒光盒來追蹤個(gè)體花粉粒命運(yùn)的新想法。這種新穎，低成本的方法可以使授粉生物學(xué)家能夠追蹤從傳粉媒介訪問其終點(diǎn)的整個(gè)授粉過程。
科學(xué)家使用量子點(diǎn)和3D打印熒光盒來跟蹤花粉粒
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。在顯微鏡下，人們可以看到放置花粉的位置，并且實(shí)際上確定哪些昆蟲攜帶的花粉多。
盡管對授粉進(jìn)行了兩百多年的詳細(xì)研究，但研究人員并不確定大多數(shù)微觀花粉顆粒在離開花朵后實(shí)際上會(huì)落在哪里。 “植物產(chǎn)生大量的花粉，但看起來90%以上的花粉從未到達(dá)柱頭。”Minnaar說， “對于那些進(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年開始，Minnaar決定通過他在斯泰倫博斯大學(xué)(SU)的植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)系的博士研究來接受挑戰(zhàn)。在閱讀了一篇關(guān)于使用量子點(diǎn)跟蹤大鼠癌細(xì)胞的文章后，他想出了一種花粉追蹤方法。量子點(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。 Minnaar發(fā)現(xiàn)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)光顏色地“標(biāo)記”花粉粒以觀察它是否到達(dá)柱頭。
研究人員的下一步是在現(xiàn)場解剖顯微鏡下找到一種經(jīng)濟(jì)有效的方法來觀察發(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。 “而且，因?yàn)槲蚁Ｍ藗兪褂眠@種方法，所以我設(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簡單而廉價(jià)的方法來跟蹤單個(gè)花粉粒：“我已經(jīng)做過研究，在他們用量子點(diǎn)訪問植物后捕獲了昆蟲標(biāo)記的花藥，你可以看到花粉的放置位置，以及哪些昆蟲實(shí)際帶有或多或少的花粉，“Minnaar說。
(原標(biāo)題：科學(xué)家使用量子點(diǎn)和3D打印熒光盒來跟蹤花粉粒)
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