A Stable, Molecularly Imprinted Porous Hydrogel Membrane via Chemical Cross-Linking for Glyphosate Detection.
Langmuir · 2026 · 42:4728-4736 · PMID 41627285 · 등급8 기타 분석법개발 · 농업과 정책 > 기타·종설
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분자 모방막(MIMs)의 안정성은 재사용성 및 검출 성능에 영향을 미치는 중요한 요소이다. 안정성 한계를 극복하기 위해 다공성 골격에 인식 부위를 접목하여 견고한 다공성 모방 하이드로겔 막(다공성 PVA/HS-β-CD/Ag/MIPs)이 개발되었다. 이 막은 다단계 공정을 통해 합성되었다: (i) 폴리비닐알코올(PVA)과 티올화된 β-사이클로덱스트린(HS-β-CD) 간의 동결-해동 유도 가교 결합 및 기공 형성제 사용을 통해 다공성 하이드로겔 매트릭스가 형성되었다; (ii) 이 막은 은 이온($\text{AgNO}_3$로부터)의 현장 환원을 통해 표면 증강 라만 산란(SERS) 기질로 기능화되었다; (iii) 특정 인식 및 검출을 달성하기 위해 HS-β-CD를 접목 부위로 활용하여 침전 중합을 통해 글리포세이트(GLY)-모방 고분자가 고정되었다. 형태학적 및 안정성 분석 결과, SERS-모방 다공성 막은 높은 구조적 무결성을 보여주었으며, 연속적인 물 흐름 하에서 12시간 후에도 검출 능력의 94.89%를 유지하였다. 본 연구는 모방층과 기질 사이에 공유 결합을 형성하는 견고한 공유 접합 전략을 도입하여 화학적 가교결합을 제공하였으며, 이는 고성능 및 장수명 분자 모방막 설계에 효과적인 경로를 제시한다.ORIGINAL ABSTRACT
The stability of molecularly imprinted membranes (MIMs) is a critical factor influencing their reusability and detection performance. To overcome stability limitations, a robust porous imprinted hydrogel membrane (porous PVA/HS-β-CD/Ag/MIPs) was developed by grafting recognition sites onto a porous framework. The membrane was synthesized through a multistep process: (i) A porous hydrogel matrix was formed via freeze-thaw-induced cross-linking between poly(vinyl alcohol) (PVA) and thiolated β-cyclodextrin (HS-β-CD), combined with the use of a pore-forming agent; (ii) the membrane was functionalized as a surface-enhanced Raman scattering (SERS) substrate through in situ reduction of silver ions (from AgNO3); (iii) glyphosate (GLY)-imprinted polymers were anchored via precipitation polymerization, utilizing HS-β-CD as grafting sites to achieve specific recognition and detection. Morphological and stability analyses demonstrated that the SERS-imprinted porous membrane exhibits high structural integrity, retaining 94.89% of its detection capability after 12 h under continuous water flow. This study introduces a robust covalent anchoring strategy between the imprinting layer and the substrate to form chemical cross-linking, providing an effective pathway for designing high-performance, long-lifespan molecularly imprinted membranes.| 저자 | Xin, W.; Ren, Y.; Song, X.; Teng, H.; Jin, M.; Tian, M. |
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| 저널 | Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids |
| 권·호·쪽 | 42(6), 4728-4736 |
| PMID | 41627285 |
| DOI | 10.1021/acs.langmuir.5c05698 |