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科技進(jìn)展
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  海岸帶是關(guān)乎人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的極為重要的地球關(guān)鍵帶。隨著人類(lèi)活動(dòng)的加劇,大量污染物通過(guò)多種途徑被排放到海岸帶中,高強(qiáng)度人類(lèi)活動(dòng)引起的環(huán)境污染已導(dǎo)致海岸帶這一地球關(guān)鍵帶功能的退化。海岸帶的生態(tài)化學(xué)要素尤其污染物等的監(jiān)測(cè)和治理極為重要,然而,海岸帶區(qū)域環(huán)境基質(zhì)復(fù)雜,污染物等種類(lèi)繁多且通常含量很低,亟需開(kāi)發(fā)高選擇、低成本的材料進(jìn)行靶向識(shí)別和目標(biāo)物分離富集,降低和消除基質(zhì)干擾。因此,研發(fā)類(lèi)似抗體的特異性識(shí)別材料用于海岸帶復(fù)雜基質(zhì)中特定成分的識(shí)別,以進(jìn)行環(huán)境的分析監(jiān)測(cè)和修復(fù),是一個(gè)重要的研究思路。分子印跡技術(shù)是模擬抗原抗體或酶與底物特異性結(jié)合原理的多學(xué)科交叉技術(shù),其制備的分子印跡聚合物(MIPs)以構(gòu)效預(yù)定性、識(shí)別特異性和應(yīng)用普遍性等特點(diǎn),被廣泛用于分離純化、分析傳感和環(huán)境保護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域。在“雙碳”戰(zhàn)略和綠色化學(xué)深入人心的今天,綠色MIPs(GMIPs)因其環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展,日益引起關(guān)注。
  中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所陳令新研究員團(tuán)隊(duì),基于在分子印跡技術(shù)領(lǐng)域的研究探索和積累,在分子印跡綠色化14條原則(GREENIFICATION)基礎(chǔ)上,近期在《Advanced Materials》期刊上發(fā)表了題為“Greenificated Molecularly Imprinted Materials for Advanced Applications”(綠色分子印跡材料的先進(jìn)應(yīng)用)的觀點(diǎn)論文(2022, 2203154, DOI: 10.1002/adma.202203154)。文章從GREENIFICATION出發(fā),系統(tǒng)介紹了GMIPs在包括生物醫(yī)療、類(lèi)酶催化、納米顆粒檢測(cè)、能源儲(chǔ)集和環(huán)境修復(fù)等不同領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用。歸納近年來(lái)的研究進(jìn)展發(fā)現(xiàn),研究工作更加關(guān)注GMIPs的實(shí)用特性,如提高其選擇性、靶向性、環(huán)境友好性和生物降解性。同時(shí),因?yàn)槭袌?chǎng)上對(duì)選擇性功能材料的動(dòng)態(tài)和持續(xù)的需求,GMIPs的商業(yè)化前景也十分可觀。
  從應(yīng)用的角度,絕大多數(shù)GMIPs相關(guān)研究仍處在概念驗(yàn)證、效率評(píng)估的階段。目前可提供于市場(chǎng)的GMIPs品種仍然較少。文章提出未來(lái)研究應(yīng)集中于設(shè)計(jì)特異性結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)與性能相關(guān)性、開(kāi)發(fā)應(yīng)用及其后處理等領(lǐng)域。其中,GMIPs的合成應(yīng)在綠色原則下進(jìn)行,滿(mǎn)足不同聚合途徑要求,實(shí)現(xiàn)對(duì)合成參數(shù)的精確控制;選擇可回收模板、合理設(shè)計(jì)機(jī)制,通過(guò)計(jì)算機(jī)智能控制,選擇可大規(guī)模制備的合成方法,尤其重視并彌補(bǔ)GMIPs在降解機(jī)制等方面存在的研究缺口。作為新概念材料,相信GMIPs的研發(fā)和應(yīng)用在海岸帶可持續(xù)發(fā)展應(yīng)用中將作出獨(dú)特的貢獻(xiàn)。
 

1 GMIPs在六個(gè)主要方面的先進(jìn)應(yīng)用 

 

2 GMIPs展望: GMIPs合成、功能、應(yīng)用和處理 

      原文鏈接:https://doi.org/10.1002/adma.202203154 

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