有机小分子荧光探针结合静电纺丝用于爆炸物检测研究进展

近年来,随着炸药制备和隐蔽性水平的进一步提高,爆炸物探测也面临更加严峻的挑战。有机小分子荧光探针具有高灵敏度、高选择性、低检测限等优点,近年来在爆炸物识别方面得到了广泛应用。然而,这些荧光探针对爆炸物的识别通常需要在溶液中进行,导致其应用受到很大限制。静电纺丝是一种制备直径可控、形态均匀的纳米纤维的有效技术。将荧光探针与静电纺丝技术结合制备出具有携带方便、可重复性好、检测限低等优点的荧光纳米纤维膜,有效地拓宽了荧光探针在检测爆炸物方面的应用。本文对有机小分子材料的荧光传感单元结构进行分类,总结了有机小分子荧光纳米纤维膜传感器对常见爆炸物三硝基甲苯(Trinitrotoluene,TNT)、三硝基苯酚(Trinitrophenol,TNP)、2,4-二硝基甲苯(2,4-Dinitrotoluene,DNT)、环三亚甲基三硝胺(Cyclotrimethylene trinitramine,RDX)、三过氧化三丙酮(Triacetone triperoxide,TATP)等进行荧光识别和检测,为实际爆炸物检测中静电纺荧光纳米纤维膜的设计提供指导,同时为荧光探针在复杂环境中的实际应用提供了新思路。

荧光探针合成与可视化检测三硝基苯酚综合实验开发

根据待测物2,4,6-三硝基苯酚(TNP)的性质,以香豆素为荧光团、噻二唑为识别基团,调整共轭体系和电子流向,设计具有绿色荧光的有机小分子探针,实现特异性检测与可视化识别。引导学生深入探索化学学科的内在联系,掌握基础知识的同时了解学科领域发展。设置智能手机检测模块,将科学研究与日常生活紧密联接,拉近学生与科学研究的距离,激发学生探索创新的意识。

一种基于三苯胺-噻吩基团的新型荧光探针在藻细胞中检测CN‒的应用

氰根离子(CN‒)是最具毒性的阴离子之一,一些食用藻类可以从其生活环境中释放氰化物或吸收氰化物,这可能对人类健康造成危害。因此,设计并合成了一种新的荧光探针TI,可用于在活体藻类细胞中检测CN‒。探针TI由三苯胺-噻吩部分和吲哚部分组成,其分子结构中碳氮双键易与CN‒发生亲核加成反应,碳氮双键中共轭π键被打断,探针TI在473 nm处出现显著的蓝色荧光,从而可用来检测CN‒。探针TI可单一性识别CN‒,最低检测限可达95.7 nmol/L。最重要的是,探针TI可用于实时检测活藻类细胞和食用藻类中的CN‒。

荧光定量PCR探针熔解曲线法在结核分枝杆菌耐药基因检测中的应用研究

探讨在结核分枝杆菌耐药基因检测中,对其予以荧光定量PCR探针熔解曲线法,观察分析应用价值。方法 本研究的时长段在2022年6月到2023年6月,统共1000例结核患者接受治疗,所有病患都拓展了抗结核药物的测验,且每一位患者的标本均予以荧光定量PCR探针熔解曲线法检测,药物敏感性测定结果为黄金基准,考察判辨荧光定量PCR探针熔解曲线法对利福平医药品、异烟肼医药品、乙胺丁醇医药品、链霉素医药品的诊断效能。结果 针对1000例的标本中,经过液体药敏试验检测显示对利福平药物耐药例数250例,役使溶解曲线观察耐药性包含了240例患者;对异烟肼医药有耐药性的液体药敏试验500例,应用溶解曲线检测耐药性包含了470例;经过液体药敏试验检测显示对乙胺丁醇药物耐药例数170例,予以熔解曲线法显示耐药140例。经过液体药敏试验检测显示对乙胺丁醇药物耐药例数300例,役使溶解曲线观察耐药性包含了240例患者。熔解曲线法对利福平医药品、异烟肼医药品、乙胺丁醇医药品、链霉素医药品的灵敏度分别为84.00%、84.00%、47.06%、66.67%;特异度分别为96.00%、90.00%、84.34%、94.29%;准确度分别为93.00%、97.00%、91.00%、86.00%。结论 在结核分枝杆菌耐药基因检测中,对其予以荧光定量PCR探针熔解曲线法,可得到较高的应用价值,灵敏度、特异度、准确度较高,可筛查结核病患者对利福平、异烟肼、乙胺丁醇等药物的耐药性,为临床治疗疾病提供可靠的依据。

激光诱导荧光技术与地下水重金属原位检测应用进展

对地下水重金属污染进行现场检测,是快速识别重金属种类和评价污染程度的重要手段。激光诱导荧光技术(LIF)利用特定荧光探针,在目标重金属存在下,通过激光诱导荧光探针产生/猝灭荧光,从而完成对重金属的识别和检测,具有快速甄别地下水重金属污染特性和无损获取其价态的优势。本文在简述LIF检测重金属原理和LIF原位检测地下水重金属装备基础上,重点从荧光探针合成及其在重金属传感检测方法的构建上总结了基于不同荧光探针的LIF现场检测重金属的研究进展。目前可用于重金属检测的荧光探针包括以小分子探针、有机大分子和聚集诱导发光为主的有机荧光探针和以金纳米簇、量子点和金属有机框架材料为代表的纳米荧光探针。这些探针的合成及其对应的传感检测方法的构建表明LIF技术在地下水重金属检测中具有巨大优势。而针对地下水重金属检测的LIF设备研发方面的成果虽不如荧光传感检测方法丰富,但已研制出部分重金属的传感器和检测装备,表现出良好的应用前景。未来研究将会聚焦在地下水重金属主控因子识别和抗干扰技术研发、荧光探针合成与LIF检测方法构建、重金属传感部件和检测装备集成研制,以及检测技术标准化,为后续场地地下水典型重金属LIF检测技术的研究提供参考。

基于点击-去点击化学反应的Hg^(2+)荧光探针检测体系构建

基于杂化罗丹明与巯基化合物之间的点击化学反应及巯基化合物与金属汞离子的配位反应导致的去点击化学反应机理,构建香豆素杂化罗丹明探针-1,3,5-苯三硫酚-Hg^(2+)的三元荧光检测体系。在该体系中,探针能够与1,3,5-苯三硫酚中的巯基基团发生加成反应,破坏探针的共轭结构,从而导致探针的红色荧光猝灭。加入Hg^(2+)后,Hg^(2+)与1,3,5-苯三硫酚通过配位作用结合,使其从探针结构上离去,探针的共轭结构及红色荧光恢复。体系的荧光强度与Hg^(2+)在5×10^(-9)~1×10^(-8)、1×10^(-8)~1.1×10^(-7)mol/L浓度范围内呈良好的线性关系,检测限为2×10^(-9)mol/L,等倍量的常见重金属离子对Hg^(2+)的特异性识别无干扰。应用于实际饮用水样品中Hg^(2+)含量检测,回收率可达到86.7%~110.2%。

检测HNO的荧光探针研究进展

硝酰基或亚硝酰氢(Nitroxyl,HNO),是一氧化氮(NO)单电子还原产物的质子化形式。HNO作为一种活性氮物种,却表现出与NO截然不同的化学反应活性,因其在许多生物功能和病理活性中的独特作用而备受关注。尽管对HNO化学生物学的认识已取得了很大进展,但由于HNO具有反应性高、寿命短的特点,使其检测仍具有很强的挑战性,因此开发可靠的方法来检测HNO至关重要。近年来,荧光探针因其灵敏度高、操作简单、实时监测、无创等优点被广泛用于生命科学等领域,用于检测HNO的荧光探针也取得了非常大的进展。总结了目前已有的四种HNO荧光探针的设计类型,重点介绍了以二苯基膦基为识别位点的荧光探针的研究进展,为日后设计新型HNO探针提供参考,并对该领域所面临的挑战与发展进行了展望。

一种可视化检测肼的苯并噁唑类荧光增强型探针

以苯并噁唑为荧光基团,合成和表征了一种用于可视化检测N_(2)H_(4)的荧光增强型探针(HL2),并研究了其光谱性质。实验结果表明,HL2对N2H4具有高的选择性和灵敏度,抗干扰能力强,响应快,它对N_(2)H_(4)的检测限为0.072μmol·L^(-1)。此外,HL2可应用于实际水体样品中N_(2)H_(4)的检测,并且还能实现HeLa细胞中N_(2)H_(4)的荧光成像。

用于检测食品中生物胺荧光探针研究进展

生物胺(Biogenic amine,BA)等食源性污染物对人体健康有害,为保障食品安全,应严格控制食品中生物胺的含量。小分子荧光探针用于监测生物胺具有高灵敏度和选择性,操作简单,并且可以实现分析物的光信号可视化的特点。文章综述了选择性检测生物胺荧光探针的最新进展,讨论了近年来开发的用于检测生物胺的各种荧光探针的工作机理、传感性能,并对这些探针在食品中的应用进行了综述,讨论了分子荧光探针未来在食品中的研究方向、趋势和前景。

聚丙烯酸-钙(铈)纳米团簇荧光探针用于无机磷定量检测研究

无机磷主要以磷酸根的形式存在,在自然界生命循环和现代工业社会中发挥重要作用。磷酸根离子的快速高效定量检测一直是临床生化分析、工业生产和环境污染监测等领域的研究热点。本工作以聚丙烯酸(PAA)为络合剂,通过与Ca^(2+)和Ce^(3+)的络合反应,合成了具有良好分散性和稳定性的PAA-Ca(Ce)纳米团簇荧光探针。利用298 nm激发光照射该探针与磷酸根的反应产物,建立其在352nm处发射峰峰值强度与磷酸根浓度的线性关系图。实验结果表明,(Ca^(2+)+Ce^(3+))浓度为37.575 mmol/L的纳米荧光探针与磷酸根浓度的线性关系式为y=1.09x+2.05,荧光强度可靠性范围为13.5~66.91 mmol/L。与钼锑抗分光光度法测试磷酸根对比,该方法具有更高的回收率。大鼠血清无机磷检测实验验证了该方法的可靠性。以上结果表明本研究所合成的荧光探针具有良好的磷酸根定量检测性能。

基于CDs的荧光探针在酒类等发酵食品检测中的研究进展及趋势

发酵食品是人类食物链中不可或缺的一部分,由于复杂的原料、工艺以及菌株发酵等因素,使得其风味成分快速直观分析以及有害物质测定、假冒伪劣甄别存在一定的局限性。碳点(CDs)是一类荧光纳米材料,拥有良好的荧光特性、优异的生物相容性、生产简便以及可修饰等特点。CDs荧光探针在食品风味检测、食品中安全指标测定以及食品真伪鉴别等方面展示出巨大的应用潜力。与大型检测仪器相比,CDs荧光探针对发酵食品的检测具有简便、灵敏度高、响应迅速等优点,其可调荧光特性以及稳定的荧光信号输出,可以对发酵食品中关键物质信息进行快速提取和转换,结合化学计量法就能实现对发酵食品的快速原位检测以及真伪鉴别。在此,对CDs的制备、光学性质、形成机制做了简要概述,并重点对CDs荧光探针在酒类发酵食品的风味成分分析、有害物质检测,以及非酒类发酵食品有害物质检测等领域进行了综述。总结了CDs荧光探针在发酵食品检测中面临的挑战并进行了展望,进一步拓展CDs荧光探针在发酵食品中的检测应用,以期为CDs荧光探针在发酵食品检测领域的开发和应用提供参考。

荧光炭点比率探针的构建及可视化快速检测Fe^(3+)

以柠檬酸和邻苯二胺为原料,采用水热法制备了15种炭点,发现通过调控反应的温度和酸的种类,可以改变炭点的荧光颜色和荧光强度。以HNO_(3)调节pH值为2,反应温度为180℃时,获得了绿色炭点,该炭点量子产率高达41.56%;该绿色炭点对Fe^(3+)具有特异荧光响应,且在0.1~1 mM的检测范围中,炭点与Fe^(3+)的浓度具有良好线性关系,其相关系数R^(2)可达0.99795,最低检出限为0.47μM。进一步将该绿色炭点与罗丹明B结合,构建了比率荧光探针,并成功制备了其对应的比色卡纸,实现了可视化快速检测Fe^(3+)浓度。

香豆素荧光探针在生物硫醇检测中的研究进展

生物硫醇在动植物细胞中发挥着重要作用,其水平的变化与生物体的一些重大疾病相关,因此,快速、灵敏、准确地检测生物样品中生物硫醇非常重要。荧光成像分析法由于灵敏度高、时空分辨率高、原位实时等优点,已被广泛应用于生物硫醇的检测。基于香豆素荧光探针与生物硫醇的相互作用模式对香豆素荧光探针进行了分类,综述了各类香豆素荧光探针的设计、检测机理及其在活细胞成像中的应用研究进展,并对香豆素荧光探针在生物硫醇检测领域的应用前景进行了展望。

水溶性荧光探针在可溶性污染物快速检测中的应用

工业废水中的可溶性污染物种类繁多、污染范围广,污染物排放后迁移变化规律差异大,需要有效的方法来实时检测工业污染物。荧光探针检测技术可以对污染物进行快速有效识别和实时检测,其中水溶性荧光探针具有更高的灵敏性、水溶性、低毒性等多种优点,因而在污染物检测应用中已成为研究热点。综述了可用于检测可溶性污染物的荧光探针,讨论了其设计原理及传感机制。此外,还讨论了水溶性荧光探针在合成及应用过程中需要突破的局限性和挑战,并对水溶性荧光探针在化学、环境科学、生物等领域的发展前景进行了展望。

自身荧光多肽探针快速高通量检测铜离子

构建了以组氨酸(H)-色氨酸(W)-组氨酸(H)-组氨酸(H)-谷氨酸(E)为氨基酸序列的荧光多肽探针HWHHE,结合酶标仪,可实现对水溶液中Cu^(2+)的快速高通量检测。结果表明:在优化的检测条件下(25℃、pH 7.4),探针多肽荧光HWHHE强度与Cu^(2+)浓度(0~1.0μmol/L)呈线性关系(R^(2)=0.997),检出限为2.67μg/L,远低于国家标准规定的限量,且加标回收率为93.7%~102.1%。采用高通量法检测实际样品(自来水以及饮用水)中Cu^(2+)浓度,其结果与用分光光度法测定结果无显著差异(P>0.05),证明荧光多肽探针HWHHE可结合酶标仪实现水溶液中Cu^(2+)的高通量快速检测。

奶牛乳房炎病原微生物20联核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)的临床应用评估

为了评估商品化的奶牛乳房炎病原微生物20联核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)(后文简称为“检测试剂盒”)在临床应用中的适用性,本试验采用传统细菌分离培养、检测试剂盒、16S rRNA基因扩增子测序和药物敏感性试验对宁夏回族自治区9个牧场155份奶牛乳房炎奶样分别进行菌株鉴定和耐药性检测,并将检测试剂盒与其他3种检测结果进行比较和分析。结果显示,检测试剂盒与传统细菌分离培养在病原菌检出情况上基本保持一致,均主要检出了大肠杆菌、芽孢杆菌属和凝固酶阴性葡萄球菌(CNS)等;检测试剂盒与16S rRNA基因扩增子测序结果在菌属组成上一致性较高,均主要检出了假单胞菌属、链球菌属和葡萄球菌属等;药物敏感性试验结果显示,检出率较高的66株病原菌分离株对β-内酰胺类抗菌药物的耐药率普遍偏高;奶样中β-内酰胺酶耐药基因blaZ的检测试剂盒检出结果与同一奶样中分离菌株的药物敏感性试验结果一致率达58%(7/12)。综上所述,该检测试剂盒具有较高的准确度和病原覆盖率,可为牧场奶牛乳房炎主要病原的快速诊断和耐药基因(blaZ)监测提供有效的技术支持,从而降低抗菌药物的使用量,以减少牧场经济损失。

以研促教:利用荧光探针检测Fe^(2+)的实验设计

本文以荧光探针的设计合成和监测亚铁离子(Fe^(2+))应用于分析化学拓展实验教学为主题,介绍了一种新型的荧光探针DCM-Fe,其通过引入N-氧化物基团有效抑制了分子内电荷转移的发生,实现了对Fe^(2+)荧光“turn on”型检测。本文还阐述了在实验教学中,通过本实验的设计和实施,学生可以深入理解荧光探针的设计合成原理和荧光检测技术的应用,在实践中掌握荧光探针的合成、分析和应用,并培养了学生的实验技能和创新意识。本实验教学可为分析化学实验教学的拓展提供一种新思路和方法。

荧光镉离子探针在贝壳类海产品镉离子快检中的应用研究

为快速检测贝壳类海产品中的镉离子(Cd^(2+))污染情况,文章利用螺吡喃开环反应设计可用于检测Cd^(2+)含量的荧光探针,利用紫外光谱仪和荧光光谱仪研究荧光探针识别离子的选择性、响应时间及荧光强度,并建立合理的数学模型,最后对蛏、花蛤和牡蛎等实际样品使用该探针对Cd^(2+)含量进行检测,进而评估该探针在贝壳类海产品中检测镉离子的工作情况及效果。结果表明,荧光探针螺吡喃(spiropyran,SPI)在缓冲液中可特异性识别Cd^(2+),4~8 min趋稳,荧光强度也随离子浓度增大而增高至稳定,该探针可对3种贝壳类海产品中的Cd^(2+)进行检测,荧光强度与Cd^(2+)浓度呈良好的线性正相关关系。文章所设计合成的荧光探针SPI在Cd^(2+)检测中具有选择专一、灵敏度高和实时响应、极低的检测限等优点,可用于检测贝壳类海产品中游离镉含量,在食品安全、重金属污染防治、生物分析、医学治疗等领域具有良好前景。

发光及荧光探针在含磷神经性毒剂检测中的应用

快速检测和甄别毒剂对于保障人民生命财产安全、维护社会安定具有重要的现实意义。本文综述了近年来发光及荧光法在检测含磷神经性毒剂方面的研究进展,按照荧光分子与含磷神经性毒剂及其模拟剂的反应方式进行分类讨论,阐述了发光及荧光探针在检测过程中发光或淬灭的机理,总结了发光及荧光探针结构设计与检测灵敏度和检测限的关系,探讨了光学类检测探针的适用范围和发展方向。

基于CdTe量子点荧光探针对稀土元素铕的快速检测

铕(Eu)作为地球储备较少的稀土元素之一,在很多领域都有重要作用。本文通过一锅法合成了巯基乙酸修饰的CdTe量子点作为荧光探针,并基于稀土元素铕离子对于荧光探针的特异性猝灭作用,建立了水环境中对稀土元素铕离子的快速检测。在最佳条件下,在49.97nmol·L^(-1)~1088.03nmol·L^(-1)的浓度的范围内,CdTe荧光探针猝灭强度与Eu^(3+)浓度呈现良好的线性关系,检出限为36.47nmol·L^(-1),相关系数为0.9992。该方法对水环境中Eu^(3+)检测中回收率为108.2%~112.4%,具有响应速度快、简单、特异性强、灵敏度高等突出优点。