近期，中国科学技术大学环境科学与工程系在单颗粒与污染物相互作用的高通量成像分析方面取得进展，通过无标记的光学成像技术揭示了单颗粒与环境中污染物的相互作用过程，相关成果以“Label-Free Probing of Molecule Binding Kinetics Using Single-Particle Interferometric Imaging”为题，发表于Analytical Chemistry期刊。

释放到环境中的纳米材料可作为污染物的源和汇，与污染物的相互作用，形成复合污染物，不仅影响了纳米颗粒物的迁移与转化过程，而且影响其潜在的生态毒性。如何在单颗粒尺度上实时分析水体中污染物与纳米材料的作用过程是环境化学的一个挑战。针对以上问题，博士研究生姜迪等发展了一种无标记光学成像技术，能够在单颗粒尺度上实时测量污染物与颗粒表面结合动力学过程。通过电场驱动多个自由运动的颗粒发生有序振荡，利用其表面电荷敏感的优势，将单颗粒与污染物分子结合后引起的表面电荷变化转换为光学信号，并通过光学方法对颗粒的干涉散射图像进行成像分析，进而揭示与颗粒表面结合的多种污染物结合动力学过程。该方法对于理解纳米材料与环境污染物的相互作用过程与机理具有重要的意义。

该研究工作得到了国家自然科学基金等项目的支持。

单颗粒与污染物相互作用成像原理

论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c00828