A Novel and Sensitive Fluorescent Probe for Glyphosate Detection Based on Cu2+ Modulated Polydihydroxyphenylalanine Nanoparticles.
Biosensors (Basel) · 2023 · 13 · PMID 37232871 · 등급8 기타 분석법개발 · 농업과 정책 > 기타·종설 · 환경시료
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$\text{Cu}^{2+}$ 변조 폴리디하이드록시페닐알라닌 나노입자(PDOAs)를 기반으로 하는 새롭고 민감한 형광 프로브가 글리포세이트 농약 검출을 위해 개발되었다. 기존의 기기 분석 기술과 비교했을 때, 형광 측정법은 농업 잔류물 검출 분야에서 양호한 결과를 얻었다. 그러나 보고된 대부분의 형광 화학 센서는 긴 반응 시간, 높은 검출 한계, 복잡한 합성 절차 등 일부 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 글리포세이트 농약 검출을 위해 $\text{Cu}^{2+}$ 변조 폴리디하이드록시페닐알라닌 나노입자(PDOAs)를 기반으로 하는 새롭고 민감한 형광 프로브가 개발되었다. PDOAs의 형광은 동적 소광 과정을 통해 $\text{Cu}^{2+}$에 의해 효과적으로 소광될 수 있으며, 이는 시간 분해 형광 수명 분석을 통해 확인되었다. 글리포세이트 존재 하에서, 글리포세이트가 $\text{Cu}^{2+}$에 대해 높은 친화도를 가지기 때문에 PDOAs-$\text{Cu}^{2+}$ 시스템의 형광이 효과적으로 회복되며, 이로 인해 개별 PDOAs가 방출된다. 글리포세이트 농약에 대한 높은 선택성, "켜짐(turn on)" 형광 반응, 그리고 1.8 nM의 초저 검출 한계와 같은 우수한 특성 덕분에, 제안된 방법은 환경 수질 샘플에서 글리포세이트를 정량하는 데 성공적으로 적용되었다.ORIGINAL ABSTRACT
A novel and sensitive fluorescent probe based on Cu2+-modulated polydihydroxyphenylalanine nanoparticles (PDOAs) has been developed for the detection of glyphosate pesticides. Compared to conventional instrumental analysis techniques, fluorometric methods have obtained good results in the field of agricultural residue detection. However, most of the fluorescent chemosensors reported still have some limitations, such as long response times, the high limit of detection, and complex synthetic procedures. In this paper, a novel and sensitive fluorescent probe based on Cu2+ modulated polydihydroxyphenylalanine nanoparticles (PDOAs) has been developed for the detection of glyphosate pesticides. The fluorescence of PDOAs can be effectively quenched by Cu2+ through the dynamic quenching process, which was confirmed by the time-resolved fluorescence lifetime analysis. In the presence of glyphosate, the fluorescence of the PDOAs-Cu2+ system can be effectively recovered due to the higher affinity of glyphosate for Cu2+, and thus released the individual PDOAs. Due to the admirable properties such as high selectivity to glyphosate pesticide, "turn on" fluorescence response, and ultralow detection limit of 1.8 nM, the proposed method has been successfully applied for the determination of glyphosate in environmental water samples.| 저자 | Mu, X.; Xu, J.; Zeng, F. |
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| 저널 | Biosensors |
| 권·호·쪽 | 13(5) |
| PMID | 37232871 |
| DOI | 10.1016/j.foodchem.2020.126815 |
| MeSH | Fluorescent Dyes; Copper; Nanoparticles; Pesticides; Spectrometry, Fluorescence; Limit of Detection; Glyphosate |