中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所研究員蔣長(cháng)龍團隊在基于熒光試紙的智能手機傳感平臺構筑及可視化定量分析方面取得系列進(jìn)展，相關(guān)研究成果相繼發(fā)表在A(yíng)CS Applied Materials & Interfaces和ACS Sustainable Chemistry & Engineering上。
如何實(shí)現對目標物快速便捷及實(shí)時(shí)可靠的現場(chǎng)檢測具有實(shí)際意義。近年來(lái)，基于比率熒光的試紙傳感器由于其便攜性、響應快速、靈敏度高及可視化分析等優(yōu)點(diǎn)受到關(guān)注。熒光試紙避免了實(shí)驗室儀器的使用以及復雜耗時(shí)的樣品前處理過(guò)程，此外，相比于單色熒光傳感器，由于其包含了兩種不同發(fā)射波長(cháng)的熒光，可通過(guò)發(fā)射強度比來(lái)提供對環(huán)境影響的內置校正，提高了檢測的準確性。然而，該分析過(guò)程仍依賴(lài)于手持式紫外燈和黑暗的環(huán)境條件，一般只能實(shí)現半定量檢測，制約了在野外或資源受限場(chǎng)所進(jìn)行實(shí)時(shí)準確的現場(chǎng)監測。
研究人員基于3D打印制備的小型集成式裝置，并結合比率熒光試紙及智能手機構筑了便攜式智能手機傳感平臺，實(shí)現了實(shí)時(shí)、可視化及定量檢測目標物。以農藥殘留福美雙和谷胱甘肽為研究對象，該平臺實(shí)現實(shí)時(shí)可靠的傳感。相比于單獨的試紙傳感器，該傳感平臺通過(guò)集成光學(xué)元器件避免了手持式紫外燈的使用及對檢測環(huán)境的要求。此外，引入手機顏色識別器軟件，利用熒光試紙條的RGB值與分析物濃度之間的線(xiàn)性關(guān)系實(shí)現目標物的現場(chǎng)實(shí)時(shí)及準確可靠的檢測，為食品/藥品監管，環(huán)境監測及健康診斷等方面提供了有效的傳感策略。
研究工作得到了國家自然科學(xué)基金項目、國家重點(diǎn)研究計劃項目和安徽省重點(diǎn)研究與開(kāi)發(fā)計劃項目的支持。
圖1.基于比率熒光試紙的智能手機傳感平臺對血清中谷胱甘肽水平的監測用于人體健康預判示意圖及期刊封面。
圖2.便攜式智能手機傳感平臺可視化檢測農殘福美雙示意圖。
