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近期，中科院合肥研究院固體所能源材料與器件制造研究部研究團隊利用比率熒光納米傳感器研發(fā)出一種可快速定量檢測環(huán)境和食品中草甘膦的可視化傳感平臺。研究成果發(fā)表于環(huán)境類頂級期刊Journal of Hazardous Materials上。

草甘膦對多年生根雜草非常有效，除草效果好、毒性低、價格便宜，且在土壤中易分解、環(huán)境友好，是全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用最為普遍、使用量最大的一種廣譜除草劑，在有機磷農(nóng)藥中占有重要位置。草甘膦至今已經(jīng)應(yīng)用40多年，雖然毒性較低，但是由于使用廣泛且，農(nóng)產(chǎn)品中草甘膦殘留量超標問題也需要更加重視。

目前食品中草甘膦的檢測最常用的是液相色譜法和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法，另外，氣相色譜-質(zhì)譜法、毛細管電泳法、酶聯(lián)免疫分析法等也可以用于草甘膦檢測。但這些檢測方法通常存在操作復(fù)雜、檢測時間長等問題。針對這種情況，研究團隊基于比率熒光納米傳感器開發(fā)了一種新型且無酶的便攜式傳感平臺。

比率式熒光傳感通過在同一傳感基質(zhì)中摻雜兩種或兩種以上對分析物具有不同響應(yīng)的發(fā)光體，根據(jù)不同的光發(fā)射信號比值構(gòu)建起來的光化學(xué)傳感體系，近年來受到廣泛關(guān)注。比率熒光納米傳感器在農(nóng)藥殘留檢測中已有研究，如檢測果蔬中的苯并咪唑類農(nóng)藥殘留等。

研究團隊構(gòu)建的傳感器由設(shè)計制備的藍色碳點(CDs)和金納米團簇(Au NCs)構(gòu)成，當草甘膦與碳點反應(yīng)時，聚集誘導(dǎo)猝滅(ACQ)導(dǎo)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。由于該傳感器不依賴于酶，僅通過熒光色度變化，所以在極短時間(2秒)內(nèi)即可實現(xiàn)對草甘膦的快速可視化響應(yīng)及讀數(shù)檢測，檢測限（LOD）低至4.19 nM，遠低于國家標準。

為識別熒光信號，研究團隊還結(jié)合3D打印技術(shù)及智能手機顏色識別器，開發(fā)了便攜式熒光檢測平臺，可以在現(xiàn)場實時對草甘膦進行快速可視化定量監(jiān)測。

編輯點評：農(nóng)藥殘留是影響食品安全的主要問題之一，很多農(nóng)產(chǎn)品保鮮期較短，需要盡快進入市場，因此現(xiàn)場、實時的農(nóng)殘檢測對于控制農(nóng)藥殘留問題非常重要。近年來，隨著納米材料的發(fā)展，與熒光法、比色法、電化學(xué)法等檢測方法結(jié)合的納米傳感器嶄露頭角，不僅有著非常好的檢測特異性和靈敏度，還能實現(xiàn)現(xiàn)場快速檢測，在農(nóng)藥殘留檢測領(lǐng)域應(yīng)用前景良好。研究團隊構(gòu)建的可視化傳感平臺就是納米傳感器應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測的又一體現(xiàn)。

(資料來源：中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院)

關(guān)鍵詞： 農(nóng)藥殘留 快速可視化 熒光檢測