超市捡的厨余，热一热就能发论文
做生命科学和农业科学等学科论文，一大噩耗是精心培养的实验样品动物/植物意外失窃，样品没了意味着实验重来，搞不好毕业都要成问题。今天给大家介绍的这篇论文就没有这种问题了，其样品超级常见，常见到大家根本没想过它能出Nature Communication论文，它就是来自超市的“厨余”——红罗非的鱼鳞。超市捡的厨余，热一热就能发论文，真是没想到！
论文惨剧：没关窗，猫进来把毕业设计鱼吃了
热一热，厨余变宝贝
鱼鳞热处理前后的荧光特性
这篇论文的核心发现有两个，就是通过加热鱼鳞可以改变鱼鳞的荧光特性和物理特性，荧光特性可以用作隐写信息实现防伪等功能；物理特性可以吸收水体罗丹明B污染物，其吸收较快且制造工艺简单，有取代活性炭的潜力。
鱼鳞结构的光镜和电镜成像②
这里备注一下，本文将鱼鳞分为三层，与外部环境接触的Limiting Layer，简称LL；布利冈结构外层external elasmodine，简称EE，内层internal elasmodine，简称IE，布利冈结构内外层区别在于外层更矿物化。
高温热台+荧光显微镜成像
加热会改变鱼鳞的光学特性，那么加热到多少、加热多久合适呢？研究人员使用两片不锈钢压平鱼鳞，然后放到高温热台上进行恒温加热3分钟，再放到荧光显微镜下观察。在荧光显微镜U激发下，可以看到未加工的鱼鳞也有蓝色的弱荧光激发，加热到270℃后的鱼鳞荧光会增强，强度与未加工鱼鳞有显著差别，且在明场下看不出与未加工鱼鳞的区别；加热到300℃荧光还会增强，但鱼鳞本身会碳化，变得容易脆断。
加热前后，胶原蛋白和羟基磷灰石提取物表征
将鱼鳞处理分离成胶原蛋白和HAp（羟基磷灰石），分别加热，均可在荧光显微镜下观察到荧光增强。使用XRD和FTIR等技术分析，结合电镜成像，可以判断加热后的鱼鳞发生了结构变化和化学反应，形成多孔结构和新的成分，多方面因素最终提升了紫外吸收和荧光强度。
激光局部加热实现隐写信息
激光结合电动显微镜测试微观“雕刻”
使用不同功率的聚焦激光作为光源，100X物镜搭配电动载物台进行局部加热刻印测试，以找到均匀加热的最佳功率和速度，结论是2.04MW/cm2功率激光，25μm/s速度时效果最佳。
激光围观雕刻的隐写图案
利用这个设置，研究人员成功在鱼鳞上刻上了隐写的鱼尾狮和水獭的图案，这个图案在明场下不可见，只有使用紫外激发才能看到，实现类似防伪油墨的效果，但不会造成防伪油墨的污染，加工工艺也难以模仿。
加热部分的罗丹明B吸收增强
热处理过的隐写部分呈现出罗丹明B吸收
在鱼鳞上制作隐写的玫瑰图案，再将加工过的鱼鳞浸泡在罗丹明溶液中3分钟后洗净，对比前后，可以看到热加工后鱼鳞部分出现了罗丹明吸收的增强，可以在G绿光激发下观察到罗丹明荧光的玫瑰图案。
热加工鱼鳞作为罗丹明B的生物吸附剂
使用注射筒实验鱼鳞作为生物吸附剂处理罗丹明B溶液，吸收后的鱼鳞IE区和LL区均表现出了罗丹明荧光增强，说明是这两个部分吸收了罗丹明B.将热加工鱼鳞切成2mm小块，按30mg、40mg、50mg和120mg四个量分别浸入2ml罗丹明B溶液10分钟，可以看到120mg鱼鳞的罗丹明B荧光亮度下降最明显。
吸附机理分析和恢复方式、隐写应用
使用UV-Vis吸光度扫描，作者提出了热加工鱼鳞的吸附机理，并验证实验与Dubinin-Astakov模型适应一致。随后作者还验证了超声波清洗可以去除吸附的罗丹明B，恢复热加工鱼鳞的吸附功能。最后利用罗丹明B吸收特性，作者还尝试制作了一些在UV激发和G激发下有不同外观的宏观隐写工艺品。
总结
据联合国粮农组织2020年报告，每年全球产生的鱼类废弃物高达720-1200万吨，鱼鳞可以作为一种有潜力的物质回收使用。本文提出了使用简单加热改变鱼鳞的特性，使其变成适合处理罗丹明B污染的快速、高吸收率的生物吸附剂，并展示了热加工鱼鳞用作天然微观或宏观隐写工具的可能性。
引用文献：
①Sow, Malcolm & Zhang, Zheng & Sow, Chorng & Lim, Sharon. (2023). Upcycling fish scales through heating for steganography and Rhodamine B adsorption application. Nature Communications. 14. 10.1038/s41467-023-42080-1. via CC BY 4.0
②Haocheng Quan, Wen Yang, Marine Lapeyriere, Eric Schaible, Robert O. Ritchie, Marc A. Meyers,Structure and Mechanical Adaptability of a Modern Elasmoid Fish Scale from the Common Carp,Matter,Volume 3, Issue 3,2020,Pages 842-863,ISSN 2590-2385,https://doi.org/10.1016/j.matt.2020.05.011.
免责声明
本站无法鉴别所上传图片、字体或文字内容的版权，如无意中侵犯了哪个权利人的知识产权，请来信或来电告之，本站将立即予以删除，谢谢。
