Hinge-like paper-based dual-channel enzyme-free ratiometric fluorescent microfluidic platform for simultaneous visual detection of carbaryl and glyphosate.
Food Chem · 2024 · 431:137127 · PMID 37573744 · 등급8 기타 분석법개발 · 농업과 정책 > 기타·종설 · 식이
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현장 다제초제 잔류물 검출은 특히 시급하고 어려운 과제이다. 본 연구에서는 카바릴과 글리포세이트의 동시 육안 검출을 위해 엔자임이 필요 없는 비율형 형광 검출 시스템을 힌지형 이중 채널 3D 미세유체 종이 분석 장치(3D $\mu$PAD)와 결합하여 제작하였다. 카바릴은 청색 방출의 1-나프톨(Em. 470 nm)로 가수분해되었으며, 글리포세이트 검출을 위해 $\text{Cu}^{2+}$의 도움으로 황색 방출의 2,3-디아미노페나진이 생성되었다. 1-나프톨 또는 2,3-디아미노페나진과 녹색 방출 탄소점(Em. 510 nm) 사이의 내부 필터 효과는 두 가지 비율형 형광 검출 시스템을 구현하였다. 이중 채널 3D $\mu$PAD 상에서 카바릴($50.00-1100 \mu\text{M}$)은 녹청색, 글리포세이트($5.00-600 \mu\text{M}$)는 황록색의 두드러진 색상 변화가 교차 간섭 없이 관찰되었다. 이들의 검출 한계는 각각 $1.11$ 및 $0.63 \mu\text{M}$이었다. 본 전략은 식품/한약재 내 카바릴과 글리포세이트의 동시 육안 검출을 우수한 정확도(스파이크 회수율, 91.00-107.2%), 높은 정밀도($\text{RSD} \le 8.43\%$), 그리고 우수한 선택성으로 실현하였다.ORIGINAL ABSTRACT
On-site multi-pesticide residues detection is particularly urgent and challenging. Here, we fabricated an enzyme-free ratiometric fluorescent detection system in combination with a hinge-like dual-channel 3D microfluidic paper analytical device (3D μPAD) for simultaneous visual detection of carbaryl and glyphosate. Blue-emission 1-naphthol (Em. 470 nm) was hydrolyzed from carbaryl, while yellow-emission 2,3-diaminophenazine (Em. 570 nm) was produced with the aid of Cu2+ for glyphosate sensing. Inner-filter effect between 1-naphthol or 2,3-diaminophenazine and green-emission carbon dots (Em. 510 nm) realized two ratiometric fluorescent detection systems. Remarkable color variation of green-blue for carbaryl (50.00-1100 μΜ) and yellow-green for glyphosate (5.00-600 μΜ) were observed on a dual-channel 3D μPAD without crosstalk. Their detection limits were 1.11 and 0.63 μΜ, respectively. The strategy realized simultaneous visual detection of carbaryl and glyphosate in food/herbal with excellent accuracy (spiked recoveries, 91.00-107.2%), high precision (RSD ≤ 8.43%), and superior selectivity.| 저자 | Yang, Y.; Tong, C.; Zhou, R.; Qin, Z.; Xu, J.; Liao, C.; Zhang, S.; Shi, S.; Guo, Y. |
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| 저널 | Food chemistry |
| 권·호·쪽 | 431, 137127 |
| PMID | 37573744 |
| DOI | 10.1016/j.foodchem.2023.137127 |
| MeSH | Carbaryl; Fluorescent Dyes; Microfluidics; Quantum Dots; Carbon; Limit of Detection; Glyphosate; Naphthols |