Дослідницька група під керівництвом професора Цзян Чанлуна з Хефейського інституту фізичних наук Китайської академії наук розробила унікальну технологію багатосценарного флуоресцентного виявлення у реальному часі для моніторингу метилгліоксалю. Це відкриття дозволяє одночасно покращувати якість вина та контролювати здоров’я людини.
Інноваційна технологія
Команда створила датчик, інтегрувавши оптичні зонди з апконверсією у тривимірні пористі гідрогелі. Цей пристрій дозволяє швидко і точно виявляти метилгліоксаль безпосередньо на місці, використовуючи функціонал смартфона для розпізнавання кольорів. Як зазначив один із членів команди, Кан Сяохуей: “У майбутньому ваш телефон зможе допомогти зберегти смак вашого вина та стежити за вашим здоров’ям”. Результати дослідження опубліковані у журналі Analytical Chemistry.
Метилгліоксаль є дикарбонільною сполукою, яка утворюється як під час ферментації вина, так і в процесі метаболізму людини. У вино він може надавати небажаного терпкого смаку, а підвищені рівні цієї сполуки у крові людини асоціюються з підвищеним ризиком розвитку діабету. Тому моніторинг його концентрації є важливим як для покращення якості виноробства, так і для медичної діагностики.
Особливості гідрогелевого датчика
Тривимірні гідрогелі відомі своєю еластичністю та біосумісністю. Проте більшість флуоресцентних гідрогелів стикається з проблемами автолюмінесценції та фонового шуму, що знижує їх ефективність у біологічних додатках. Щоб подолати ці недоліки, дослідники використали наночастинки з апконверсією (UCNP), які усувають перешкоди від фонового світіння та значно підвищують чутливість виявлення.
Технологічний прорив
Датчик, створений командою, базується на зонді, виготовленому з UCNP та модифікованого еозину B (mEB). Зонд працює за механізмом флуоресцентного резонансного перенесення енергії (FRET). Коли метилгліоксаль взаємодіє з mEB, колір флуоресценції змінюється з червоного на зелений, що дозволяє проводити точне виявлення.
Дослідники помістили зонд у гідрогель і використали технологію 3D-друку для створення портативного, багаторазового флуоресцентного датчика. Тести показали, що межа виявлення (LOD) для зонда становить 59 нМ, а для гідрогелевого датчика — 75,4 нМ.
Практичне застосування
Розроблений сенсорний пластир є інноваційним рішенням для стандартизації смаку у виноробстві, а також для моніторингу здоров’я пацієнтів з діабетом. Це відкриття відкриває нові горизонти у використанні флуоресцентних датчиків як у харчовій промисловості, так і у сфері охорони здоров’я.
Congratulations @chemlabhelp! You have completed the following achievement on the Hive blockchain And have been rewarded with New badge(s)
Your next target is to reach 4250 upvotes.
You can view your badges on your board and compare yourself to others in the Ranking
If you no longer want to receive notifications, reply to this comment with the word
STOP