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《北京工商大学：基于智能手机的比率荧光传感器在全麦食品中超灵敏检测5-一十一烷基间苯二酚的应用》

  • 来源专题：食品安全与健康
  • 编译者： 王晓梅
  • 发布时间：2024-12-23

  • 基于智能手机的比率荧光传感器在全麦食品中超灵敏检测5-一十一烷基间苯二酚的应用


    2024年9月16日，北京工商大学孙宝国院士团队第一作者Yangyang Wen，通讯作者Hongyan Li和Jing Wang在国际期刊《Postharvest Biology and Technology Journal of Agricultural and Food Chemistry》（JCR一区，IF2023=5.7）发表了题为“A Smartphone-Integrated Ratiometric Fluorescence Sensor for the Ultrasensitive and Selective Detection of 5-Heneicosylresorcinol in Whole Wheat Foods”（ 基于智能手机的比率荧光传感器在全麦食品中超灵敏检测5-一十一烷基间苯二酚的应用）的研究论文。

    摘要

    本研究开发了一种基于智能手机的比率荧光传感器（CDs@ZIF-8/CdTe@MIP），用于超灵敏和高选择性地检测全麦食品中的5-一十一烷基间苯二酚（C21:0 AR），该物质是全麦食品中的关键生物标志物。通过将蓝色碳点嵌入沸石咪唑骨架8（CDs@ZIF-8）中作为自校准信号，并使用CdTe量子点作为响应信号，传感器展现了宽线性范围（0.005-1 μg/mL 和 1-80 μg/mL）和低检测限（1.14 ng/mL）。此传感器在全麦食品样品中表现出良好的检测效果，并通过智能手机辅助装置，实现了实时、便捷的现场监测。


    引言

    全麦食品因其与降低肥胖、糖尿病和心血管疾病的风险相关而备受关注。间苯二酚（ARs）作为全麦食品中的关键成分，被视为可靠的全谷物摄入生物标志物。现有的检测ARs方法，如色谱和质谱，存在检测周期长、操作复杂的缺点。相比之下，荧光传感技术具有操作简便、快速响应和高灵敏度的优势，尤其是比率荧光传感器通过两种荧光信号的比值变化提高了检测的准确性。本研究首次将智能手机与比率荧光传感器相结合，为全麦食品中的AR检测提供了一种经济高效的解决方案。


    研究内容

    本研究设计了一种比率荧光传感系统，使用嵌有蓝光碳点的ZIF-8（CDs@ZIF-8）作为参考信号，橙光CdTe量子点作为响应信号，并通过分子印迹聚合物（MIP）提高选择性。C21:0 AR与传感器结合后，触发CdTe的荧光淬灭，而CDs@ZIF-8的荧光保持不变，从而实现了比率荧光检测。实验测试了该传感器的检测限、线性范围、选择性和抗干扰能力，显示出显著的灵敏度和良好的重现性。此外，将传感器与智能手机整合，利用RGB比值分析实现了现场可视化监测。


    结论与展望

    该比率荧光传感器通过结合智能手机平台，成功实现了全麦食品中C21:0 AR的高效检测，显示出良好的灵敏度、选择性和便携性，为食品真实性鉴定和全麦成分的定量分析提供了新方法。未来研究可进一步优化该方法的应用范围，提升在其他食品安全检测中的应用潜力。


    图文赏析


    原文链接：

    https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.4c05220

  • 原文来源：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.4c05220
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