Chem. Eur. J. :基于脂质体纳米颗粒构建便携式智能手机传感器现场可视化检测ClO−

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合肥工业大学食品与生物工程学院沈益忠研究小组报道了一种基于姜黄素脂质体构建的比率荧光探针集成智能手机的便携式传感器,实现在食品等基质中ClO现场快速可视化检测,具有较高的灵敏度、良好的选择性和快的响应时间。该项工作揭示了利用脂质体负载刺激响应型小分子荧光团集成智能手机在发展现场抽样检测便携式传感器方面的应用潜力。


由于次氯酸根(ClO)具有突出的氧化性,在食品和农业等行业领域常被用作有效的抗菌剂、消毒剂和漂白剂。然而,过度使用ClO不仅会伤害人体的呼吸系统,破坏食品中的营养物质,还会和水中的有机物反应形成四氯化碳等致癌物质,进而污染食品和环境,对人体造成危害。因此,开发高效、可靠的ClO现场可视化检测技术对于快速污染溯源和保护食品安全具有重要意义。近年来,ClO刺激响应的比率荧光探针集成智能手机一直是研究热点。尽管有些报道已经获得了较好的检测效果,但存在合成方法复杂、成本高、容易和实际样品中的共存物质发生非特异性结合,导致假阳性读数输出等问题。

图1 集成[Ru(bpy)3]2+@CCM-NP的智能手机传感器应用于ClO可视化检测示意图

基于上述问题,合肥工业大学沈益忠研究小组以静电作用方式在姜黄素脂质体表面组装[Ru(bpy)32+,通过调控组装成分的比率,成功构建了ClO−刺激响应的比率荧光探针[Ru(bpy)3]2+@CCM-NPs,辅以智能手机的成像功能进一步实现现场可视化检测ClO(图1)。脂质体包封姜黄素组装化学传感器,合成方法简单易操作,可以避免复杂的多步共价键修饰。更重要的是,磷脂层可以为脂质体内部的荧光团姜黄素提供保护,减少复杂样品中的非特异性结合,从而尽可能避免了假阳性结果。研究表明,该便携式传感器实现了对ClO的现场可视化检测,检出限为66.31 nM,检测时间为154.0 s,这有利于促进商业化的ClO现场精确检测传感器的发展。

文信息

Engineering of Portable Smartphone Integrated with Liposome-Encapsulated Curcumin for Onsite Visual Ratiometric Fluorescence Imaging of Hypochlorite

Dr. Yizhong Shen, Chunlei Zhu, Yunlong Wei, Huanhuan Chen, Zeyu Wu, Prof. Yingwang Ye, Prof. De-Man Han


Chemistry – A European Journal 

DOI: 10.1002/chem.202200263


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