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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(tuán)隊(duì)利用比率熒光納米傳感器研發(fā)出一種可快速定量檢測(cè)環(huán)境和食品中草甘膦的可視化傳感平臺(tái)。研究成果發(fā)表于環(huán)境類頂級(jí)期刊Journal of Hazardous Materials上。

草甘膦對(duì)多年生根雜草非常有效，除草效果好、毒性低、價(jià)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(jī)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(biāo)問題也需要更加重視。

目前食品中草甘膦的檢測(cè)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(xì)管電泳法、酶聯(lián)免疫分析法等也可以用于草甘膦檢測(cè)。但這些檢測(cè)方法通常存在操作復(fù)雜、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)等問題。針對(duì)這種情況，研究團(tuán)隊(duì)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(tái)。

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(duì)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(hào)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(cè)中已有研究，如檢測(cè)果蔬中的苯并咪唑類農(nóng)藥殘留等。

研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的傳感器由設(shè)計(jì)制備的藍(lán)色碳點(diǎn)(CDs)和金納米團(tuán)簇(Au NCs)構(gòu)成，當(dāng)草甘膦與碳點(diǎn)反應(yīng)時(shí)，聚集誘導(dǎo)猝滅(ACQ)導(dǎo)致碳點(diǎn)的藍(lán)色熒光快速猝滅，而金納米團(tuán)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(shí)間(2秒)內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)草甘膦的快速可視化響應(yīng)及讀數(shù)檢測(cè)，檢測(cè)限（LOD）低至4.19 nM，遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

為識(shí)別熒光信號(hào)，研究團(tuán)隊(duì)還結(jié)合3D打印技術(shù)及智能手機(jī)顏色識(shí)別器，開發(fā)了便攜式熒光檢測(cè)平臺(tái)，可以在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)對(duì)草甘膦進(jìn)行快速可視化定量監(jiān)測(cè)。

編輯點(diǎn)評(píng)：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(jìn)入市場(chǎng)，因此現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)時(shí)的農(nóng)殘檢測(cè)對(duì)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(cè)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(cè)特異性和靈敏度，還能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)，在農(nóng)藥殘留檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用前景良好。研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的可視化傳感平臺(tái)就是納米傳感器應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)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(cè)