来源:Chemosensors 发布时间:2021/11/16 15:23:13
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Chemosensors:智能化学传感器领域文章精选 | MDPI 编辑荐读

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"Editors Choice Articles"是由期刊编委团队根据文章质量、话题关注度和科学创新性选出的优秀文章合集。本期精选了近年Chemosensors期刊"Editors Choice Articles"中的五篇高引文章,研究内容涉及纳米棒、薄膜、电化学、光学以及纸基类化学传感器,欢迎大家关注阅读。

01 Real-Time Frequency Tracking of an Electro-Thermal Piezoresistive Cantilever Resonator with ZnO Nanorods for Chemical Sensing

基于ZnO纳米棒的热电压阻悬臂谐振器的实时频率跟踪

Andi Setiono et al.

https://doi.org/10.3390/chemosensors7010002

顶部带有ZnO纳米棒 (NRs) 的硅悬臂梁传感器原理。

由于电热压阻悬臂梁谐振器中存在不对称谐振响应,所以需要考虑对寄生驱动传感效应进行优化处理。一种与悬臂谐振器集成的信号减法电路能够降低寄生耦合的影响。测量结果表明,可以成功的从非对称共振响应中提取出对称的振幅形状 (Lorentzian) 和优化的呈单调递减趋势的相位特性。锁相环 (Phase-Locked Loop, PLL) 系统凭借这种单调相位响应可以更加轻松地实现实时频率跟踪。本文研究了一种使用壳聚糖覆盖的ZnO纳米棒阵列的自组装单层膜作为敏感层的电热压阻悬臂谐振器,通过实施参考信号减法增强了共振相位响应,使用与PLL系统 (MFLI, Zurich Instruments, Zurich, Switzerland) 集成的锁相放大器来连续跟踪谐振频率。最终发现频移 (?f0) 与商业参照传感器监测的rH 变化之间存在良好相关性。

02 Thin Films Sensor Devices for Mycotoxins Detection in Foods: Applications and Challenges

检测食品中真菌毒素的薄膜传感器:应用与挑战

Andréia O. Santos et al.

https://doi.org/10.3390/chemosensors7010003

表面等离子体共振生物传感器原理。

真菌毒素对人类与动物健康具有严重危害,会使生命体致癌、致畸和产生肝毒性,对食品安全构成严重威胁。检测真菌毒素的常规方法包括气相色谱法、高效液相色谱-质谱法、荧光或紫外检测、薄层色谱法和酶联免疫吸附法。这些技术通常比较直观,结果较可靠;然而,它们的测量时间较长,需要大量准备工作并使用大型仪器,消耗大量危险化学试剂。为了更加有效执行法规并保障食品和饲料的安全,真菌毒素的快速检测已然成为食品行业日益重要的挑战。现如今已进行了一些新方法研究,包括使用微阵列芯片、多重横向流动、表面等离子体共振,表面增强拉曼散射和纳米粒子生物传感器,旨在开发具有高灵敏度和特异性、分析速度快、低成本、便携的传感设备来检测真菌毒素。从前述检测性能的角度看,薄膜传感器新近已成为满足要求的优选技术。葡萄牙António M. Peres课题组综述了此类检测真菌毒素的薄膜传感器的现实应用和未来挑战。

03 Electrochemical Immuno- and Aptasensors for Mycotoxin Determination

电化学免疫和适体传感器:测定霉菌毒素

Gennady Evtugyn and Tibor Hianik

https://doi.org/10.3390/chemosensors7010010

G4四重体和折叠适体的结构。

开发快速、可靠和可用于现场检测的便携式设备是目前食品和饲料分析的主要研究方向。来自俄罗斯的Gennady Evtugyn和Tibor Hianik对用于检测真菌毒素的基于免疫反应和适配体的电化学生物传感器进行了综述。该课题组从生物受体实施和信号转导的角度探究了生物传感器的特点,提供了霉菌毒素的次纳摩尔检测限。此外文章还讨论了生物受体的选择和修饰的当代发展趋势,并展望了用于霉菌毒素检测的生物传感器的发展趋势。

04 Handheld Enzymatic Luminescent Biosensor for Rapid Detection of Heavy Metals in Water Samples

用于快速检测水样中重金属的手持式酶促发光生物传感器

Kirill A. Lukyanenko et al.

https://doi.org/10.3390/chemosensors7010016

该生物传感器主要由三部分组成:小型便携式光度计、一次性微流控芯片和取样适配器。

酶促发光系统可以快速检测重金属离子,是一种水质评估潜在工具。然而,它们的应用由于缺乏自动化测试程序和灵敏手持式光度计受到了限制。俄罗斯Ivan A. Denisov及其研究团队在本文中描述了一种集成式基于手持式光度计的一次性微流控芯片,该检测系统基于热稳定硅光电倍增管 (SiPM),且可用于生物发光酶的抑制分析。此种微流控芯片由聚甲基丙烯酸甲酯通过微铣削方法制成,并使用溶剂粘合技术密封。作者优化了微流控芯片中的生物发光系统组成,以获得更高的发光强度和存储时间。实验结果表明,该课题组开发的设备提供了与基于PMT的台式商业光度计相当的灵敏度。这种生物传感器检测硫酸铜 (II) 浓度的检测限可达2.5 mg/L。这个结果充分证明了带有一次性芯片的手持式酶促发光生物传感器概念的可实施性。该种生物传感器可用于现场快速检测影响酶促反应中生物发光信号的重金属、盐类和其他有毒化学物质。

05 Smartphone Coupled with a Paper-Based Colorimetric Device for Sensitive and Portable Mercury Ion Sensing

纸基比色装置与智能手机耦合的便携、灵敏的汞离子传感设备

M. Lutfi Firdaus et al.

https://doi.org/10.3390/chemosensors7020025

用于汞离子测定的纸基分析装置 (PAD) 制备和数字图像采集原理图。

信息和通信技术的快速发展为科学家提供了开发基于移动设备作为检测器的定量分析方法的机会。本文报告了一种基于数字图像比色法和智能手机应用程序相结合的低成本、简单便携的汞离子定量分析方法。当用少量银纳米粒子 (AgNPs) 作为比色剂时,该比色计仅对汞离子产生选择性响应。添加汞离子后,由于会发生氧化还原反应,AgNPs的黄棕色立即变为无色。为增加便携性能,该课题组将AgNPs连接到介质上以创建基于纸张的分析设备。比色分析的最终数据处理是使用Google Play商店中名为“Mercury Detector”的安卓应用程序进行。此方法具有良好灵敏度,检测限为0.86 ppb,可与那些价格更昂贵、体积更大的仪器相媲美;且该方法可以检测到低至2 ppb (10 nM) 的汞离子,这种浓度是美国环境保护署允许的饮用水中的最大污染物水平,准确度 (2.4%) 和精密度 (2.5%) 均令人满意。

期刊简介

Chemosensors 期刊介绍

主编:Nicole Jaffrezic-Renault

Institute of Analytical Sciences, University of Lyon, France

期刊范围涵盖化学传感理论,机理和检测原理,开发、制造技术,化学分析方法在食品、环境监测、医药、制药、工业、农业等方面的应用。

 
 
 
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