固體所發展無酶熒光可視化快速檢測有機磷農殘新策略

  近期 ，中科院合肥研究院固體所能源材料與器件製造研究部蔣長龍研究員團隊在基於比率熒光材料構建的可視化傳感平台 ，用於快速定量檢測環境和食品中的草甘膦研究方麵取得新進展 。相關研究成果以“Enzyme-free and Rapid Visual Quantitative Detection for Pesticide Residues Utilizing Portable Smartphones Integrated Paper Sensor”為題 ，發表在環境類頂級期刊Journal of Hazardous Materials (J. Hazard. Mater., 436, 129320(2022))上 。      草甘膦憑借其高效 、快速等特點成為國際上使用量最大的除草劑,在有機磷農藥中占有重要位置。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 、毒性強等問題將直接影響到消費者安全 。因此 ，發展快速 、高選擇性地檢測草甘膦殘留方法成為了控製和處理有機磷農殘汙染與危害的關鍵環節 。目前人們通常采用實驗室儀器或酶抑製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 。因此 ，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 ，研究人員基於比率熒光納米傳感器開發了一種新型且無酶的便攜式傳感平台用於草甘膦的快速可視化檢測 。該傳感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）導致碳點的藍色熒光快速猝滅 ，而金納米團簇的橙色熒光保持不變 。由於該傳感器不依賴於酶 ，僅通過熒光色度變化 ，所以在極短時間（2秒）內即可實現對草甘膦的快速可視化響應及讀數檢測 ，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打印技術及智能手機顏色識別器 ，開發了便攜式熒光檢測平台 ，可在實時/現場條件下對草甘膦進行快速可視化定量監測 ，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項目 、安徽省重點研究與開發計劃 、國家重點研發計劃和安徽省博士後科研計劃的支持 。

      文章鏈接 ：

圖1. 比率熒光傳感器快速可視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台可視化定量檢測草甘膦 。