如何對食藥品進行安全防偽，一直是學界和業界研究、關注的焦點。近日，國際權威期刊《Small》在線發表了題為「Faithful Fabrication of Biocompatible Multicompartmental Memomicrospheres for Digitally Color-Tunable Barcoding」的學術論文（影響因子10.85），對食品、藥品的防偽提出了一種新型策略。我校化學工程學院博士生唐國勝和本科生陳龍是文章的第一作者。哈佛大學醫學院Y. Shrike Zhang教授和化工院黃超伯教授為通訊作者。
目前，基於各種新技術的微型條形碼已經在信息存儲、檢測和防偽等領域中發揮良好作用。值得注意的是，在這些微型條形碼的製備過程中會不可避免地使用到化學光引發劑、交聯劑、表面活性劑或其他未經國家食品藥品監督管理局批准的聚合物，導致無法應用於食品或藥品行業。黃超伯教授團隊經過兩年的實驗研究，創新性地提出了一種基於氣體輔助、顏色可調控的編碼微球製備方法，通過這些多色的「微球條形碼」可實現對食品、藥品無汙染、安全、綠色防偽的目的。該研究工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、一流學科、江蘇高校優勢學科和南京林業大學優秀博士學位論文創新基金等項目的資助。
研究人員通過微流控技術和微加工手段，在微球的製備過程中可以精確地控制多面異向微球每個腔室的組成，「每個腔室相連，構成了一個類似橘瓣的形狀。」 正在哈佛大學醫學院聯合培養的博士生唐國勝介紹說，利用紅、綠、藍三基色可構建出肉眼能識別的7種螢光編碼的原理，研究人員將含有這3種不同螢光納米粒子的預凝膠溶液來程序化地調整10面微球每個腔室的顏色。同時，引入四氧化三鐵磁性納米粒子作為條形碼的讀取起點，對微球每個腔室進行顏色編碼，從而構成了具有超強編碼能力的微球。「每一瓣橘子是一個顏色」，唐國勝說。磁性納米粒子的引入不僅鎖定了微球條形碼讀取的方向、方便編碼信息的獲取，而且進一步提高了信息的安全性。同時，該研究全程無有機溶劑的參與，具有良好的生物相容性，進一步增加了微球條形碼在食品、藥品行業中應用的可行性。
圖為三基色構建具有磁響應性10面編碼微球（標尺均為400 μm）
「眼下，全球製藥巨頭都在加速對新冠肺炎疫苗的研發，由於我們製備編碼微球有很好的生物相容性，可直接加入液體藥物中進行防偽，具有分離和讀取方便等優勢。」陳龍說。
陳龍是化工院「梁希班」大三學生，作為本科生能以共同第一作者身份在高水平國際期刊上發表論文實屬難得。為探索實踐高等教育大眾化背景下的精英教育人才培養模式，化工院從2013級開始在本科新生中選拔優秀學生設立梁希實驗班。學生在大一入校後就可以選擇科研導師，注重培養學生的創新意識，學生在畢業後選擇繼續深造的比率較高，為國家林業和生態環境建設儲備了一批後備拔尖創新人才。
來源：南京林業大學 編輯：方彥蘅 排版：周子妍