近期,中科院合肥研究院固體所能源資料與器件製造研究部蔣長龍研究員團隊在基於比率螢光資料構建視覺化傳感平臺,用於快速定量檢測環境和食品中的草甘膦研究方面取得新進展。相關研究成果發表在環境類頂級期刊Journal of Hazardous Materials上。
草甘膦憑藉其高效、快速等特點成為國際上使用量最大的除草劑,在有機磷農藥中佔有重要位置。但較高的使用量及不合理的使用方法會造成農產品中草甘膦殘留量超標,高殘留、毒性强等問題將直接影響到消費者安全。囙此,發展快速、高選擇性地檢測草甘膦殘留方法成為了控制和處理有機磷農殘污染與危害的關鍵環節。現時人們通常採用實驗室儀器或酶抑制法等檢測方法來保證農殘檢測的靈敏度和選擇性,但這些方法通常存在對環境要求苛刻以及操作複雜等問題。囙此,建立高選擇性及高靈敏的草甘膦殘留快速定量分析方法對貿易、環境、食品和人體健康都具有重要意義。
鑒於此,研究人員基於比率螢光納米感測器開發了一種新型且無酶的可擕式傳感平臺用於草甘膦的快速視覺化檢測。該感測器由設計製備的藍色碳點(CDs)和金納米團簇(Au NCs)構成,當草甘膦與碳點反應時,聚集誘導猝滅(ACQ)導致碳點的藍色螢光快速猝滅,而金納米團簇的橙色螢光保持不變。由於該感測器不依賴於酶,僅通過螢光色度變化,所以在極短時間(2秒)內即可實現對草甘膦的快速視覺化響應及讀數檢測,檢測限(LOD)低至4.19 nM,遠低於國家標準。此外,研究人員還結合3D列印科技及智能手機顏色識別器,開發了可擕式螢光檢測平臺,可在實时/現場條件下對草甘膦進行快速視覺化定量監測,為農藥殘留現場快速檢測提供了新的策略。
上述研究工作得到了國家自然科學基金專案、安徽省重點研究與開發計畫、國家重點研發計畫和安徽省博士後科研計畫的支持。
文章連結:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.129320
圖1.比率螢光感測器快速視覺化定量檢測草甘膦殘留示意圖。
圖2.基於智能手機的監測平臺視覺化定量檢測草甘膦。