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Enhanced detection of acrylamide using a versatile solid-state upconversion sensor through spectral and visual analysis
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2023-12-26 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2023.133369
Yawen Rong 1 , Md Mehedi Hassan 2 , Jizhong Wu 3 , Shuo Chen 1 , Wancheng Yang 1 , Yunhao Li 1 , Jiaji Zhu 4 , Jun Huang 1 , Quansheng Chen 5
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2023-12-26 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2023.133369
Yawen Rong 1 , Md Mehedi Hassan 2 , Jizhong Wu 3 , Shuo Chen 1 , Wancheng Yang 1 , Yunhao Li 1 , Jiaji Zhu 4 , Jun Huang 1 , Quansheng Chen 5
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Acrylamide (AM) generally forms in high-temperature processes and has been classified as a potential carcinogen. In this study, we put forward a maneuverable solid-state luminescence sensor using polydimethylsiloxane (PDMS) as the matrix coupled with upconversion nanoparticles as the indicator. The core-shell upconversion nanoparticles emitting cyan light were uniformly encapsulated in PDMS. Then it was further modified with complementary DNA of AM aptamer. The nanocrystalline fluorescein isothiocyanate isomer (FITC), coupled with AM aptamer, was attached to the surface of PDMS. FITC effectively quenched the upconversion luminescence through fluorescence resonance energy transfer (FRET). The introduction of AM resulted in preferentially bound to aptamer caused the separation of the quencher and the donor, and led to luminescence recovery. The developed sensor was applied for both spectral and visual monitoring, demonstrating a detection limit (LOD) of 1.00 nM and 1.07 nM, respectively. Importantly, in the actual foodstuffs detection, there is no obvious difference between the results of this study and the standard method, which indicates the developed method has good accuracy. Therefore, this solid-state sensor has the potential for on-site detection using a smartphone device and an Android application.
中文翻译：
使用多功能固态上转换传感器通过光谱和视觉分析增强丙烯酰胺检测
丙烯酰胺 （AM） 通常在高温过程中形成，已被归类为潜在致癌物。在这项研究中，我们提出了一种以聚二甲基硅氧烷 （PDMS） 为基质，以上转换纳米颗粒耦合为指示剂的可操纵固态发光传感器。发射青色光的核壳上转换纳米颗粒被均匀封装在 PDMS 中。然后用 AM 适配体的互补 DNA 进一步修饰。纳米晶荧光素异硫氰酸酯异构体 （FITC） 与 AM 适配体偶联，附着在 PDMS 表面。FITC 通过荧光共振能量转移 （FRET） 有效地猝灭了上转换发光。AM 的引入导致优先结合到适配体，导致淬灭基团和供体分离，并导致发光恢复。开发的传感器应用于光谱和视觉监测，检测限 （LOD） 分别为 1.00 nM 和 1.07 nM。重要的是，在实际的食品检测中，本研究结果与标准方法没有明显差异，表明所开发的方法具有良好的准确性。因此，这种固态传感器有可能使用智能手机设备和 Android 应用程序进行现场检测。
更新日期：2023-12-26
中文翻译：
使用多功能固态上转换传感器通过光谱和视觉分析增强丙烯酰胺检测
丙烯酰胺 （AM） 通常在高温过程中形成，已被归类为潜在致癌物。在这项研究中，我们提出了一种以聚二甲基硅氧烷 （PDMS） 为基质，以上转换纳米颗粒耦合为指示剂的可操纵固态发光传感器。发射青色光的核壳上转换纳米颗粒被均匀封装在 PDMS 中。然后用 AM 适配体的互补 DNA 进一步修饰。纳米晶荧光素异硫氰酸酯异构体 （FITC） 与 AM 适配体偶联，附着在 PDMS 表面。FITC 通过荧光共振能量转移 （FRET） 有效地猝灭了上转换发光。AM 的引入导致优先结合到适配体，导致淬灭基团和供体分离，并导致发光恢复。开发的传感器应用于光谱和视觉监测，检测限 （LOD） 分别为 1.00 nM 和 1.07 nM。重要的是，在实际的食品检测中，本研究结果与标准方法没有明显差异，表明所开发的方法具有良好的准确性。因此，这种固态传感器有可能使用智能手机设备和 Android 应用程序进行现场检测。
京公网安备 11010802027423号