Name: شرائط ورق الفلورسنت للكشف عن غش الديزل مع القراءة الذكي (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-11-09T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 10 s
Description: اكتشف طريقة سريعة للكشف عن غش الديزل بالكيروسين باستخدام شرائح ورقية فلورية وقراءة ذكية. تعطي النتائج في أقل من دقيقة دون معدات متخصصة وتناسب البيئات محدودة الموارد.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

الكتاب يود أن يعترف بام للتمويل من خلال مجال التركيز "العلوم التحليلية": https://www.bam.de/Navigation/EN/Topics/Analytical-Sciences/Rapid-Oil-Test/rapid-oil-test.html.

1-الفلورية الأصباغ (الشكل 1A)
<ol><li>شراء 4-DNS متوفرة تجارياً و 4-DNS--أوه. ملاحظة: لا يتوفر تجارياً 4-DNS-COOH ومستعدة من 4-DNS--أوه كما هو موضح فيما يلي.</li>
	<li>مكان 50 ملغ (0.16 ملمول) 2-[إيثيل [4-[2-(4-نيتروفينيل) اثينيل] فينيل] الأمينية] الإيثانول، 2 مغ (0.016 ملمول) من 4-ديميثيلامينوبيريديني و 19.2 ملغ (0.192 ملمول) succinic الخل في 10 مل جولة قارورة السفلي.</li>
	<li>حل الكواشف في 2 مل الميثان الجافة تحت أجواء الأرجون.</li>
	<li>إضافة 11.6 ميليلتر (0.08 مليمول) من إثيل واسمحوا المخلوط الرد على ح 20.</li>
	<li>مراقبة رد فعل بطبقة رقيقة اللوني حتى التحويل الكمي للمواد انطلاق (Rf = 0.61) في المنتج (Rf = 0.27) يرد (الهكسين/أتاك، 4/6، v/v)</li>
	<li>إضافة 2 مل الماء إلى الخليط قبل التحميض إلى pH 2 مع حمض الخليك (ما يقارب 10 ميليلتر).</li>
	<li>استخراج المخلوط بأداء اثنين من الاستخراج سائل المتعاقبة، مع 10 مل الميثان في كل مرة.</li>
	<li>أغسل مرة واحدة في مراحل العضوية بعد إعادة توحيدها مع 10 مل من كلوريد الصوديوم المشبعة (359 ز > L– 1).</li>
	<li>الجاف لمراحل العضوية عن طريق إضافة Na2حتى4 مسحوق حتى بعض غرامة مسحوق عامل التجفيف تبقى مرئية.</li>
	<li>تنقية النفط الخام المنتج من السليكا فلاش عمود اللوني مع النفط الاثير: ethylacetate 1:9 كما الوينت. ملاحظة: كانت الغلة حققت 49 ملغ (74%) للمنتج المطلوب.</li>
	<li>تنفيذ 1تحليل "ح الرنين المغناطيسي النووي" المنتج المنقي في [دمس]-د6 للتحقق من صحة البنية (δ 8.17 (د، ي = 8.8 هرتز، 2 ح)، 7.75 (د، ي = 8.8 هرتز، 2 ح)، 7.49 (د، ي = 8.8 هرتز، 2 ح)، 7.41 (د، ي = 16.3 هرتز، 1 ح)، 7.10 (د، ي = 16.3 هرتز ، ح 1)، 6.75 (د، ي = 8.9 هرتز، 2 ح)، 4.18 (t, J = 6.0 هرتز، 2 ح)، 3.58 (t, J = 6.0 هرتز، 2 ح), 3.43 (س، ي = 7.0 هرتز، 2 ح)، 2.50 – 2.45 (م، ح 4)، 1.10 (t, J = 7.0 هرتز، 3 ح) جزء في المليون).</li>
	<li>تنفيذ 13تحليل "الرنين ج" المنتج المنقي في [دمس]-d6 للتحقق من صحة البنية (δ 173.36، 172.20، 147.99، 145.23، 145.13، 133.89، 128.76، 126.30، 124.03، 123.67، 120.95، 111.58، 61.52، 48.05، 44.57، 28.73، 28.63، 12.00 جزء في المليون).</li>
	<li>أداء عالية الدقة الكتلي مع تاين الرش الكهربائية الإيجابية المنتج المنقي، المقابلة للقيمة المحسوبة (ج22ح25ن2س6 [M + H]+: 413.1707) نسبة 413.1713 m/z.</li>
</ol>2-تجميع لصبغ مرجع
ملاحظة: هذا الإجراء الاصطناعية 8-(phenyl)-1,3,5,7-tetramethyl-2,6-diethyl-4,4-difluoro-4 بورا-3a, 4a-ديزا-s-إينداسيني اعتمد من كوسكون وآخرون. 18.
<ol><li>تنقية النفط الخام المنتج من كروماتوغرافيا العمود على السليكا مع التولوين الوينت. ملاحظة: كانت الغلة حققت مغ 441 (29 في المائة) من بلورات المحمر مشرق.</li>
	<li>تنفيذ 1تحليل "ح الرنين المغناطيسي النووي" المنتج النقي في 600 ميغاهرتز في [دمس]-د6 للتحقق من صحة البنية (δ 0.98 (تي، ح 6، ي = 7.6 هرتز)، 1.27 (ق، ح 6)، 2.29 (س، ح 4، ي = 7.6 هرتز)، 2.53 (ق، ح 6)، 7.27-7.29 (م، ح 2)، 7.46-7.48 (م، ح 3) جزء في المليون).</li>
	<li>أداء عالية الدقة الكتلي مع تاين الرش الكهربائية الإيجابية المنتج المنقي، المقابلة للقيمة المحسوبة (ج23ح28فرنك بلجيكي2ن2 [M + H]+: 381.2314) نسبة 381.2267 m/z.</li>
</ol>3-اختبار قطاع التصنيع، الأسلوب 1.
<ol><li>إعداد حلول 1 مم صبغة مرجعية والأصباغ 4-DNS، 4-DNS--يا و COOH-4-DNS في التولوين.</li>
	<li>قطع شرائح السليلوز 30 × 5 مم من ورق الترشيح.</li>
	<li>مكان ما يقرب من 50 تلك الشرائط (611 ملغ) في قنينة يمكن إغلاقها بشرط 5 مل جنبا إلى جنب مع 4.5 مل الحل المطلوب صبغة من الخطوة 3.1.</li>
	<li>اهتز الشرائط داخل القنينة مع المدورة عمودية لمدة 20 دقيقة في 30 دورة في الدقيقة.</li>
	<li>من أجل الحل التولوين من القنينة، وملء فورا مع 4 مل الحلقي وتدوير لمدة 1 دقيقة 30 لفة في الدقيقة يغسل الأصباغ الزائدة.</li>
	<li>كرر عملية الغسيل من 3.5 الخطوة ثلاث مرات.</li>
	<li>الجاف لشرائط الاختبار التي تم الحصول عليها في ورقة تصفية لمدة 10 دقائق في الهواء في درجة حرارة الغرفة.</li>
</ol>4-اختبار قطاع التصنيع، الأسلوب 2.
<ol><li>شرائط أمينيشن الورقة.<ol>
<li>قطع شرائح السليلوز 30 × 5 مم من ورق الترشيح.</li>
		<li>تحت غطاء دخان، وضع ما يقرب من 20 من تلك الشرائط (308 ملغ) في قارورة تحتوي على 40 مل تولوين.</li>
		<li>إضافة ميليلتر 960 من 3-أمينوبروبيلتريثوكسيسيلاني (أبتيس) في قارورة ويقلب المخلوط عن 24 ساعة عند 80 درجة مئوية.</li>
		<li>إزالة الشرائط من قارورة وتغسل جيدا مع 50 مل إيثانول.</li>
		<li>الجاف للشرائط ح 2 في 50 درجة مئوية.</li>
	</ol>
</li>
	<li>تطعيم للصبغة.<ol>
<li>تحت غطاء دخان، حل 5 ملغ 4-DNS-COOH (13 µmol) في 10 مل الميثان الجافة تحت أجواء الأرجون في قارورة 25 مل.</li>
		<li>إضافة ن،ن '-ديسيكلوهيكسيلكاربودييميدي (DCC، 3.3 ملغ، 16 µmol) والسماح بحمض الكربوكسيلية لتفعيلها لمدة 15 دقيقة.</li>
		<li>إضافة إثيل (2.2 ميليلتر، 16 µmol) و 18 شرائط الورق أميناتيد (278 ملغم).</li>
		<li>يقلب الخليط ح 2 إضافية.</li>
		<li>إزالة الشرائط من الحل وتغسل مع 25 مل من الميثان ومل 25 من الإيثانول.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5-العينة قبل العلاج.
<ol><li>معاملة المختبر<ol>
<li>في قنينة 25 مل مزيج مكان 10 مل من ديزل/كيروسين الطازجة.</li>
		<li>تعليق و 10% من الفحم النشط في المزج.</li>
		<li>يقلب القنينة ح 1 وأجهزة الطرد المركزي (400 x ز، 10 دقيقة) وتصفية لإزالة الفحم.</li>
	</ol>
</li>
	<li>المعالجة في الموقع<ol>
<li>شراء دائرية تنشيط الكربون تحميل عوامل تصفية قطر 47 ملم.</li>
		<li>وضع أربعة من عوامل التصفية في 47 مم فولاذ المقاوم للصدأ في خط الفلتر.</li>
		<li>تدفق 5 مل مزيج ديزل/كيروسين جديدة من خلال المرشحات مع حقنه 10 مل قياسية؛ وحصل حوالي 2 مل حل خالية من الهيدروكربونات العطرية المتعددة.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. تنفيذ القارئ الذكي
ملاحظة: أساس الروبوت الهاتف الذكي مع جبهة تركزت الكاميرا استخدمت كنواة لنظام القياس الذكي. وكانت جميع العناصر البصرية الضرورية وطباعة 3D التبعي مصنوعة خصيصا لهذا الجهاز. ومع ذلك، يمكن استخدام أي الأخرى من الهاتف الذكي مع كاميرا CMOS (شبه موصل أكسيد المعدن التكميلية). 19 , 20
<ol><li>شراء من الإيبوكسي قياسية 5 ملم LED في 460 نانومتر ومقاوم 100 Ω والناقل التسلسلي العام على الذهاب (OTG) الكابل مع رمز تبديل ON/OFF ومنفذ USB الصغرى.</li>
	<li>قطع كبل USB على عكس الجانب OTG لعزل السلك الأحمر المحرك + 5 الخامس (تصل إلى 300 mA) والسلك الأسود المقابلة على أرض الواقع.</li>
	<li>قص السلك الأسود من كابل USB ولحام المقاوم 100 Ω في الجزء الخلفي من رمز التبديل. اللحيم اﻷنود الصمام + سلك 5V الحمراء والكاثود LED على الأرض السوداء الأسلاك.</li>
	<li>شراء الناشر، واثنين من المرشحات للصمام والكاميرا، عادة قصيرة تمرير عامل التصفية لقناة الإثارة (الصمام) وشريط تمرير عامل التصفية لجمع الانبعاثات (الكاميرا).</li>
	<li>3D-طباعة حالة الهاتف ذكي الذي يناسب على الهاتف الذكي ويدمج مختلف أجزاء بصرية تتألف من دائرة سوداء (20 × 30 × 40 مم)21 كما هو موضح في الشكل 2.</li>
	<li>حامل قطاع كما هو موضح في الشكل 2 إجراء مرجع وهو شريط اختبار الطباعة 3D.</li>
	<li>تنفيذ قناة الإثارة عن طريق وضع الصمام والناشر وعامل التصفية لإلقاء الضوء على شرائط الورق بزاوية 60 درجة.</li>
	<li>تنفيذ القناة القراءة بوضع عامل التصفية أمام الكاميرا CMOS الذكي.</li>
	<li>إدراج صاحب قطاع الاختبار التي تحتوي على الشرائط لبدء قياس.</li>
</ol>7-عينة التحليل باستخدام كاشف المستندة إلى الهاتف الذكي
ملاحظة: أجريت تحليلات عن طريق تشغيل app(lication) جافا الروبوت الذي عرض أخيرا على مستوى الغش على الشاشة. دون التطبيق، يمكن أخذ الصور، وتصديرها إلى جهاز كمبيوتر وتحليلها مع برمجيات تحليل صورة قياسية.
<ol><li>حدد ملف المعايرة كافية، هنا ديزل/كيروسين، من ذاكرة البرنامج بالنقر على زر القائمة في الركن العلوي الأيسر من إطار البرنامج.</li>
	<li>تراجع قطاع الاختبار في العينة الديزل لبضع ثوان قبل عقد قطاع الاختبار مع ملاقط.</li>
	<li>إزالة الوقود الزائدة عن طريق الربت بسيطة مع ورقة تجفيف.</li>
	<li>وضع شريط الاختبار داخل حامل قطاع إلى جانب قطاع المرجعية ويدخل صاحب القضية الذكي. ملاحظة: ثم يتم عرض صورة للأسفار الشرائط فورا على الشاشة للهاتف الذكي.</li>
	<li>اضغط على زر إطلاق النار لتسجيل كثافات الأسفار من الاختبار والإشارة إلى شرائط. ملاحظة: درجة غش فورا حسابها بواسطة خوارزمية الداخلية وعرضها على الشاشة.</li>
</ol>

<ol><li>Mattheou, L., Zannikos, F., Schinas, P., Karavalakis, G., Karonis, D., Stournas, S. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/258518426_Impact_of_using_adulterated_automotive_diesel_on_the_exhaust_emissions_of_a_stationary_diesel_engine">Impact of Using Adulterated Automotive Diesel on the Exhaust Emissions of a Stationary Diesel Engine.</a> Global NEST Journal. 8 (3), 291-296 (2006).</li>
<li>Gawande, A. P., Kaware, J. P. <a target="_blank" href="http://www.tsijournals.com/abstract/fuel-adulteration-consequences-in-india--a-review-11609.html">Fuel Adulteration Consequences in India : A Review.</a> Scientific Reviews and Chemical Communications. 3 (3), 161-171 (2013).</li>
<li>Lam, N. L., Smith, K. R., Gauthier, A., Bates, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kerosene%3A+A+Review+of+Household+Uses+and+their+Hazards+in+Low-+and+Middle-Income+Countries%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Toxicology+and+Environmental+Health%2C+Part+B%22%5BJournal%5D)">Kerosene: A Review of Household Uses and their Hazards in Low- and Middle-Income Countries.</a> Journal of Toxicology and Environmental Health, Part B. 15 (6), 396-432 (2012).</li>
<li>Chandrappa, R., Chandra Kulshrestha, U. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aChandrappa%2C+R+%22Sustainable+Air+Pollution+Management%3A+Theory+and+Practice%22">Sustainable Air Pollution Management: Theory and Practice</a>. , Springer International Publishing. 305-323 (2016).</li>
<li>Felix, V. J., Udaykiran, P. A., Ganesan, K. <a target="_blank" href="http://www.indjst.org/index.php/indjst/article/viewFile/59076/46230">Fuel Adulteration Detection System.</a> Indian Journal of Science and Technology. 8, 90-95 (2015).</li>
<li>Meira, M., et al. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/277348556_Determination_of_Adulterants_in_Diesel_by_Integration_of_LED_Fluorescence_Spectra">Determination of Adulterants in Diesel by Integration of LED Fluorescence Spectra.</a> Journal of the Brazilian Chemical Society. 26 (7), 1351-1356 (2015).</li>
<li>Klingbeil, A. E., Jeffries, J. B., Hanson, R. K. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236108002585">Temperature- and composition-dependent mid-infrared absorption spectrum of gas-phase gasoline: Model and measurements.</a> Fuel. 87 (17-18), 3600-3609 (2008).</li>
<li>Gupta, A., Sharma, R. K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGupta%2C+A+%22Air+Pollution%22">Air Pollution</a>. Villanyi, V. , InTech. (2010).</li>
<li>Gruber, J., Lippi, R., Li, R. W. C., Benvenho, A. R. V. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/221910033_Analytical_Methods_for_Determining_Automotive_Fuel_Composition">Analytical Methods for Determining Automotive Fuel Composition.</a> New Trends and Developments in Automotive System Engineering. 13, 13-28 (2011).</li>
<li>Park, D. H., Hong, J., Park, I. S., Lee, C. W., Kim, J. M. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201400779">A Colorimetric Hydrocarbon Sensor Employing a Swelling-Induced Mechanochromic Polydiacetylene.</a> Advanced Functional Materials. 24 (33), 5186-5193 (2014).</li>
<li>Haidekker, M. A., Theodorakis, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ratiometric+mechanosensitive+fluorescent+dyes%3A+Design+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Ratiometric mechanosensitive fluorescent dyes: Design and applications.</a> Journal of Materials Chemistry C. 4 (14), 2707-2718 (2016).</li>
<li>Uzhinov, B. M., Ivanov, V. L., Melnikov, M. Y. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1070/RC2011v080n12ABEH004246">Molecular rotors as luminescence sensors of local viscosity and viscous flow in solutions and organized systems.</a> Russian Chemical Reviews. 80 (12), 1179-1190 (2011).</li>
<li>Grabowski, Z. R., Rotkiewicz, K., Rettig, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+Changes+Accompanying+Intramolecular+Electron+Transfer%3A+Focus+on+Twisted+Intramolecular+Charge-Transfer+States+and+Structures%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Structural Changes Accompanying Intramolecular Electron Transfer: Focus on Twisted Intramolecular Charge-Transfer States and Structures.</a> Chemical Reviews. 103 (10), 3899-4032 (2003).</li>
<li><a target="_blank" href="https://www.astm.org/DATABASE.CART/HISTORICAL/D975-16A.htm">ASTM D975 - 16a, Standard Specification for Diesel Fuel Oils</a>. , ASTM International. (2016).</li>
<li>Colucci, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aColucci%2C+J+%22Future+Automotive+Fuels+%E2%80%A2+Prospects+%E2%80%A2+Performance+%E2%80%A2+Perspective%22">Future Automotive Fuels • Prospects • Performance • Perspective</a>. , Springer US. (1977).</li>
<li>Lackner, M., Winter, F., Agarwal, A. K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLackner%2C+M+%22Gaseous+and+Liquid+Fuels%22">Gaseous and Liquid Fuels</a>. 3, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. (2010).</li>
<li>Gotor, R., Tiebe, C., Schlischka, J., Bell, J., Rurack, K. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.energyfuels.7b01538">Detection of Adulterated Diesel Using Fluorescent Test Strips and Smartphone Readout.</a> Energy & Fuels. 31 (11), 11594-11600 (2017).</li>
<li>Coskun, A., Akkaya, E. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ion+Sensing+Coupled+to+Resonance+Energy+Transfer%3A+A+Highly+Selective+and+Sensitive+Ratiometric+Fluorescent+Chemosensor+for+Ag%28I%29+by+a+Modular+Approach%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Ion Sensing Coupled to Resonance Energy Transfer: A Highly Selective and Sensitive Ratiometric Fluorescent Chemosensor for Ag(I) by a Modular Approach.</a> Journal of the American Chemical Society. 127 (30), 10464-10465 (2005).</li>
<li>Chang, B. Y. <a target="_blank" href="http://koreascience.or.kr/article/ArticleFullRecord.jsp?cn=JCGMCS_2012_v33n2_549">Smartphone-based Chemistry Instrumentation: Digitization of Colorimetric Measurements.</a> Bulletin of the Korean Chemical Society. 33 (2), 549-552 (2012).</li>
<li>Roda, A., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165993615301060">Smartphone-based biosensors: A critical review and perspectives.</a> TrAC Trends in Analytical Chemistry. 79, 317-325 (2016).</li>
<li>McCracken, K. E., Yoon, J. -Y. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/ay/c6ay01575a">Recent approaches for optical smartphone sensing in resource-limited settings: a brief review.</a> Analytical Methods. 8 (36), 6591-6601 (2016).</li>
</ol>

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

وكان استخدام مجس فلورسنت، استناداً إلى صبغة دوار جزيئية يراعي اللزوجة في نطاق تلك التي تقاس به مختلف يمزج بالكيروسين، والديزل للحصول على شرائط الاختبار بسيطة وفعالة للكشف عن غش وقود الديزل. كثافة الانبعاثات 4-DNS في 550 نانومتر في مختلف ديزل/كيروسين يمزج يرتبط بانخفاض اللزوجة عندما تزداد نسبة الكيروسين. عند درجة حرارة 24 درجة مئوية، ولوحظ الفلورية غير الخطية تبريد تصل إلى 55% لتصل إلى 100% غش بالكيروسين، السماح للتقدير الكمي موثوق بها للغش مع انحراف معياري منخفض من 1.70%.
إلا أن الامتزاز بسيطة...

غش الوقود مشكلة خطيرة في العديد من أجزاء مختلفة من العالم، ببساطة بسبب أهمية هائلة من الوقود كمصدر للطاقة. تشغيل محركات الوقود المغشوشة يقلل من أدائها، ويؤدي إلى تعطل المحرك السابق وينطوي التلوث البيئي1. زاد حتى تحدث انبعاثاتx إذا هي المغشوشة الديزل بالكيروسين عادة ما تحتوي على كمية أعلى من الكبريت2،3. على الرغم من أن المشكلة موجودة منذ عقود، إدارة الوقود المستدام أن يكشف هذا النشاط الإجرامي في نقطة المنشأ لا تزال نادرة، لأنه لا توجد اختبارات بسيطة وموثوق بها لغش الوقود إلى حد كبير4. وعلى الرغم من إحراز تقدم كبير في التحليل المختبري الزيوت المعدنية في العقود الماضية5،،من67، نهج القياسات في الموقع لا تزال نادرة. ووضعت مؤخرا أساليب مختلفة للاستخدام خارج المختبر، باستخدام الألياف البصرية8، أو الميدان – تأثير الترانزستورات9 مواد mechano-الكروميك10. على الرغم من أن التغلب عليها بعض المآخذ على الأساليب التقليدية، قوية، أساليب سهلة الاستعمال ومحمول يزال يفتقر إلى إلى حد كبير. المسابر اللزوجة الفلورسنت استناداً إلى الدوارات الجزيئية هي بديل11،مثيرة لاهتمام12، لأن الزيوت المعدنية وتتألف من مجموعة كبيرة ومتنوعة من الهيدروكربونات التي تختلف من حيث طول السلسلة وسيكليسيتي، وكثيراً ما يجري وترد في اللزوجة المختلفة. لأن الوقود الخلائط المعقدة دون مركبات الرصاص محددة بمثابة تتبع، قياس تغير الخاصية عيانية مثل اللزوجة أو قطبية يبدو واعدة جداً. هذا الأخير يمكن أن تعالجها الفلورسنت الدوارات الجزيئية التي تعتمد غلة الكم الأسفار على اللزوجة البيئية. وبعد فوتوكسسيتيشن، ينطوي التعطيل عادة دولة نقل (شركة) تهمة إينتراموليكولار ملتوية، السكان التي تتحدد باللزوجة المكروية المحيطة بها13. المذيبات عالية اللزوجة تعوق الدوارات الجزيئية اعتماد دولة شركة، والتي تستتبع الانبعاثات مشرق. في المذيبات منخفضة اللزوجة، أفضل بكثير الوصول إلى الدوار الدولة شركة، والتعجيل تسوس غير الإشعاعي والأسفار وهكذا مروي. إضافة الكيروسين، مع لزوجة 1.64 مم2∙s–1 في 27 درجة مئوية، لوقود الديزل، مع اللزوجة كل منهما 1.3-2.4، 1.9 4.1 2.0-4.5 أو 5.5-24.0 mm2∙s –1 عند 40 درجة مئوية للصفوف 1-د، 2D، EN 950 ويقلل اللزوجة خليط 4 د14،،من1516، ويحتمل أن يؤدي إلى تبريد النسبي للأسفار المسبار الدوار الجزيئية. أسرة 4-ديميثيلامينو-4-نيتروستيلبينيس (4-DNS) يبدو الواعدة بالنسبة لنا بسبب تباين fluorescence قوية على أكثر من مجموعة لزوجة من 0.74-70.6 مم2∙s –1. هذا النطاق يطابق تماما مع القيم المعروفة من الكيروسين والديزل.
ولذلك فإننا استكشاف قدرة 4DNS، 2-[إيثيل [4-[2-(4-نيتروفينيل) اثينيل] فينيل] الأمينية] الإيثانول (4DNSOH) وحمض-4-(2-(ethyl(4-(4-nitrostyryl)phenyl)amino)ethoxy)-4-oxobutanoic (4DNSCOOH) (ه) للإشارة إلى اللزوجة خليط وقود الديزل-الكيروسين من خلال هذه الأسفار، اعتماداً على دوران إينتراموليكولار وأخيراً تحقق اختبار سريع لغش الديزل بالكيروسين. اختبار المتاح سهل الاستخدام، ودقيقة موثوقة وفعالة من حيث التكلفة الأبعاد الصغيرة. وكان التحقيق امتزاز المسابر على الورق مرشح كدعم قوي التحليل الذي أنجز مع قارئ الأسفار مضمنة المستندة إلى الهاتف الذكي. اليوم، أوبيكويتوسلي تتوفر الهواتف الذكية مجهزة بكاميرات عالية الجودة، مما يجعل الكشف عن التغييرات البصرية مثل اللون والأسفار مباشرة، ويمهد الطريق لتحليلات قوية في الموقع. علينا أن نظهر هنا أن قياس انبعاثات المسابير الفلورسنت تمتز على شرائط الورق مع الهاتف ذكي يمكن أن تستخدم للكشف عن الاحتيال على احتراق الوقود في طريقة موثوقة17.

<table><tbody><tr><td>4-ثنائي ميثيل أمينو-4-نيتروستيلبين (رقم سجل المستخلصات الكيميائية: 2844-15-7)</td><td>سيجما-ألدريتش</td><td>39255</td><td>4-صبغة</td></tr><tr><td>DNS 2- [إيثيل [4- [2- (4-نيتروفينيل) إيثينيل] فينيل] أمينو] الإيثانول (رقم سجل المستخلصات الكيميائية: 122258-56-4)</td> <td>سيجما ألدريتش</td><td>518565</td><td>4-DNS-OH صبغ</td></tr><tr><td>واتمان &nbsp; ورق ترشيح نوعي ،</td> شرائط اختبار <td>Sigma-Aldrich</td><td>Z274852</td> الصف <td>1 تدعم</td></tr><tr><td>Whatman & nbsp ؛ مرشح خاص بالتطبيق, ورق محمل بالكربون المنشط, مرشحات</td><td>المعالجة المسبقة للوقود</td>من الدرجة 72 <td>Sigma-Aldrich</td><td>WHA1872047</td></tr><tr><td>حاملات الفلتر القابلة لإعادة الاستخدام من الفولاذ المقاوم للصدأ, القطر. مم</td><td>سيجما ألدريتش</td><td>Z268453&nbsp;</td><td>مرشحات المعالجة المسبقة للحامل</td></tr><tr><td>(3-أمينوبروبيل) ثلاثي إيثوكسيسيلان</td><td>سيجما ألدريتش</td><td>919-30-2</td><td>APTES</td></tr><tr><td>4- (ثنائي ميثيل أمينو) بيريدين</td><td>سيجما ألدريتش</td><td>1122-58-3</td><td>DMAP</td></tr><tr><td>أنهيدريد السكسينيك</td><td>سيجما ألدريتش</td><td>108-30-5</td><td></td></tr><tr><td>ثلاثي إيثيل أمين</td><td>سيجما ألدريتش</td><td>121-44-8</td><td>إيت< ساب >3< / فرعي > N</td></tr><tr><td> N ، N'-dicyclohexylcarbodiimide&nbsp;</td><td>سيجما ألدريتش</td><td>538-75-0</td><td>DCC</td></tr><tr><td>ستيوارت أنبوب دوارات</td><td>كول بارمر</td><td>SB3</td><td>الدوار</td></tr><tr><td>FreeCAD</td><td></td><td></td> <td>freecadweb.org-Freeware - تصميم ثلاثي الأبعاد</td></tr><tr><td>Ultimaker Cura</td><td>Ultimaker-Freeware</td><td></td> <td>- طباعة ثلاثية الأبعاد</td></tr><tr><td>Android Studio</td> <td>Google-Freeware</td> <td>- برمجة التطبيقات</td><td></td></tr> <tr><td>Renkforce SuperSoft OTG-Mirror كابل Micro-USB 0,15 م</td><td>Conrad.de</td><td>1359890&nbsp;- 62</td><td>إعداد الهاتف الذكي جزء إلكتروني</td></tr><tr><td>مفتاح سلك أسود 1 × إيقاف / تشغيل</td><td>Conrad.de</td><td>1371835&nbsp;- 62</td><td>إعداد الهاتف الذكي الجزء الإلكتروني</td></tr><tr><td>مقاوم فيلم الكربون 100 &</td><td>Conrad.de</td><td>1417639&nbsp;- 62</td><td>إعداد الهاتف الذكي الجزء الإلكتروني</td></tr><tr><td>492 نانومتر حافة حجب BrightLine&nbsp; مرشح قصير التمرير</td><td>Semrock</td><td>FF01-492 / SP-25</td><td>مرشح الإثارة</td></tr><tr><td>550/49 &nbsp ؛ nm BrightLine أحادي النطاق مرشح ممر</td><td>النطاق Semrock</td><td>FF01-550 / 49-25</td><td>انبعاث</td></tr> <tr><td>المرشح Oslash ؛ 1/2 "ناشر زجاجي أرضي N-BK7 غير مثبت ، 220 حصى</td><td>Thorlabs</td><td>DG05-220</td><td>ناشر إثارة</td></tr><tr><td>LED 465 نانومتر ، 9 شمعة ، 20 مللي أمبير ، & plusmn ؛ 15 درجة ، 5 مم إيبوكسي واضح</td><td>Roithner</td><td>RLS-B465</td><td>LED الإثارة</td></tr></tbody></table>

شرائط ورق الفلورسنت للكشف عن غش الديزل مع القراءة الذكي

Fluorescent Paper Strips for the Detection of Diesel Adulteration with Smartphone Read-out

وتم التحقيق الدوارات الجزيئية الفلورسنت ثلاث من 4-ديميثيلامينو-4-نيتروستيلبيني (4-DNS) لاحتمال استخدامها اللزوجة يسبر للإشارة إلى محتوى الكيروسين في مزيج الديزل/الكيروسين، ونشاطاً على نطاق واسع للوقود أدولتيراتي. في المذيبات مع اللزوجة منخفضة، تنشيط الأصباغ سرعة عن طريق دولة نقل ما يسمى تهمة إينتراموليكولار ملتوية، وكفاءة تبريد الأسفار. وكشفت قياسات ديزل/كيروسين يمزج ارتباط خطي جيدة بين الانخفاض في الأسفار والزيادة في جزء صغير الكيروسين أقل لزوجة في مزيج الديزل/الكيروسين. التثبيت هيدروكسي مشتقة 4-DNS--أوه في ورقة السيلولوز أسفرت عن شرائط الاختبار التي تحافظ على السلوك المؤشر الفلورسنت. مجموعة من الشرائط مع قارئ استناداً إلى الهاتف ذكي وعلى تطبيق التحكم يسمح لإنشاء اختبار ميدانية بسيطة. الأسلوب الذي يمكن الكشف عن وجود الكيروسين موثوق في الديزل من 7 إلى 100%، متجاوزا الأساليب القياسية الحالية لغش الديزل.

ثلاثة هياكل الأصباغ التجارية هما 4-DNS و 4-DNS--يا وصبغ المركبة 4-DNS-COOH تحتوي على عنصر أساسي stilbene استبداله مع إحدى الجهات مانحة (-NR2) ويقبلون (-2) المجموعة في كلا طرفي، مزدوج وسط السندات التي تشكل المفصلة لما يسمى 'الدوار الجزيئية' (الشكل 1A). وتختلف الهياكل في نمط استبدال المجموعة الأمينية مع مجموعات الألكيل قصيرة ل 4-DNS، مجموعتين أطول قليلاً بما في ذلك مجموعة الكحول 4-DNS--يا ورابط إستر تنتهي مع وظيفة حمض الكربوكسيلية 4-DNS-CO...

نقدم هنا، بروتوكولا للكشف عن غش زيت الديزل بالكيروسين باستخدام شرائط الاختبار مغلفة بتحقيق لزوجة فلورسنت جنبا إلى جنب مع نظام تحليل القائم على الهاتف الذكي.

Three fluorescent molecular rotors of 4-dimethylamino-4-nitrostilbene (4-DNS) were investigated for their potential use as viscosity probes to indicate ...

الهدف العام من هذه المقايسة dipstick الجمع بين مسبار اللزوجة الفلورية وقراءة الهاتف الذكي هو الكشف عن الزنا الديزل مع الكيروسين والكشف عن مثل هذه الاحتيالات وتجنب الضرر الاقتصادي. ويمكن أن تساعد هذه الطريقة المستخدمين في البلد المحدود الموارد على إجراء اختبارات سريعة وفقاً لمطالب منظمة الصحة العالمية المؤكدة، وتتمثل الميزة الرئيسية لهذه التقنية في أنها تعطي نتيجة قياس نوعي في أقل من دقيقة واحدة ويمكن أن يقوم بها موظفون غير مدربين دون الحاجة إلى معدات محددة. على الرغم من أن الطريقة توفر أداة جديدة للكشف عن زانية الوقود، يمكن أيضا أن تستخدم لتطبيقات القياس في الموقع، مثل، على سبيل المثال، الكشف عن المتفجرات أو تحليل المياه.إعداد حلول ميليمولار واحد من صبغة المرجعية والأصباغ 4-DNS، 4-DNS-OH، و4-DNS-COOH في تولوين كما هو موضح في بروتوكول النص. قص شرائط السليلوز من 30 في خمسة ملليمترات من ورقة التصفية. ضع ما يقرب من 50 من تلك الشرائط في قارورة قابلة للغلق من خمسة ملليلتر مع 4.5 ملليلتر من محلول الصبغة المطلوب.هز الشرائط داخل القارورة مع دوار عمودي لمدة 20 دقيقة عند 30 دورة في الدقيقة. ثم صب حل الطلين من القارورة. ملء على الفور مع أربعة ملليلتر من هيكسان وتناوب لمدة دقيقة واحدة في 30 دورة في الدقيقة لغسل الأصباغ الزائدة.كرر عملية الغسيل هذه ثلاث مرات. بعد الغسيل، جفف شرائط الاختبار التي تم الحصول عليها على ورق المرشح لمدة 10 دقائق في درجة حرارة الغرفة قبل إجراء المعالجة المسبقة للعينة كما هو موضح في بروتوكول النص. شراء معيار 5 ملليمتر الايبوكسي LED في 460 نانومتر، ومقاومة 100-أوم، وكابل USB على الذهاب مع التبديل على إيقاف ومنفذ USB الصغيرة.قطع كابل USB على عكس الجانب على الذهاب إلى عزل السلك الأحمر الطاقة إيجابية خمسة فولت والأسلاك السوداء المقابلة للأرض. الآن، وقطع السلك الأسود من كابل USB والحام المقاوم 100-أوم على الجزء الخلفي من التبديل. لحام أنود LED إلى السلك الأحمر الإيجابي خمسة فولت وكاثود LED إلى الأسلاك السوداء الأرض.شراء الناشر واثنين من المرشحات للي. 3D طباعة حالة الهاتف الذكي التي تناسبها على الهاتف الذكي ويدمج الأجزاء البصرية المختلفة التي تتكون من غرفة سوداء كما هو موضح في بروتوكول النص. أيضا، 3D طباعة حامل شريط لعقد مرجع وشريط اختبار.تنفيذ قناة الإثارة عن طريق وضع LED، الناشر، والتصفية لإلقاء الضوء على شرائط الورق في زاوية 60 درجة. تنفيذ قناة القراءة عن طريق وضع مرشح أمام كاميرا CMOS الهاتف الذكي. حدد ملف المعايرة المناسب من ذاكرة البرنامج بالنقر على زر القائمة في الزاوية اليمنى العليا من نافذة البرنامج.تراجع شريط الاختبار في عينة الديزل لبضع ثوان عن طريق عقد شريط الاختبار مع ملاقط. إزالة الوقود الزائد عن طريق الحشو مع ورقة تجفيف. ضع شريط الاختبار داخل حامل الشريط بجانب الشريط المرجعي وأدخل حامله في حالة الهاتف الذكي.ثم يتم عرض صورة لفلوريس القطاع على الفور على شاشة الهاتف الذكي. اضغط على زر تبادل لاطلاق النار لتسجيل شدة الفلوريسنس من شرائط الاختبار والمرجع. يتم حساب درجة الزنا على الفور بواسطة الخوارزمية الداخلية وعرضها على الشاشة.للحصول على شرائط اختبار مشفرة مع الدوار الجزيئي الفلوري كمسبار اللزوجة، تم ترميز ثلاثة أنواع من الأصباغ على الورق. تم العثور على مرشح واحد، 4-DNS-OH، ليكون التحقيق الأكثر ملاءمة للكشف عن الزنا الديزل مع الكيروسين. تم تحديد الفلور من الشرائط مع كاميرا الهاتف الذكي بعد إدراج الشرائط في علبة مطبوعة 3D.دمجت القضية حامل الشريط وجميع العناصر البصرية اللازمة، مثل LED مدعوم مباشرة من منفذ USB الهاتف الذكي، والمرشحات، والناشر. تم الاحتفاظ بإجراء الفحص بسيطًا قدر الإمكان مع بضع خطوات فقط ، وغمس ، ووضع الشريط في الحامل ، وبدء تشغيل LED ، ووضع الحامل في الحالة ، يليه القياس والتحليل. متوسط برنامج التحليل كل قيم RGB للبكسل في مناطق مكانية محددة مسبقًا تتوافق مع الشرائط وحولها إلى كثافة الفلورس.مرة واحدة يتقن، يمكن أن يتم هذا الأسلوب في غضون دقيقة أو دقيقتين. بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية عمل هذه الطرق الفعالة من حيث التكلفة والدقيقة والسريعة للزنا بالوقود. كما أنه من المثير للاهتمام حل الطب الشرعي، على سبيل المثال، إذا كان موظفي السلطة غير المدربين أو المستهلكين يجب الكشف عن الاحتيال.أثناء محاولة هذا الإجراء، من المهم أن نتذكر أن تختار ملفات المعايرة الكافية خصيصا عند العمل مع أي عينات الديزل من درجات مختلفة، لأنها يمكن أن تتفاعل على وجه التحديد على قطاع غزة. وبعد هذا الإجراء، يمكن تنفيذ طرق مرجعية أو مختبرية أخرى مثل GC-FID للتحقق من صحة النتائج الإيجابية التي لوحظت في الميدان أثناء حملة الفحص. لذلك ، يمكن لهذه التقنية أن تمهد الطريق للباحثين الآخرين للجمع بين مقايسات قياس الفلورسنت مع أنظمة قراءات الهاتف الذكي المضمنة لتوفير أدوات قيمة للكشف في الموقع مثل الملوثات في الماء أو تطبيقات الطب الشرعي الأخرى.يتطلب العمل مع جهاز CMOS البديل للكشف عن الهاتف الذكي بعض الاحتياطات المتعلقة بخوارزميات التكافؤ الخارجية الموجودة في معظم الأجهزة. قياس الفلوريسنس من شريط مرجعي إلى جانب شريط الاختبار يسمح تصحيح هذا الانحراف.

fluorescent-paper-strips-for-detection-diesel-adulteration-with

Research

JoVE Journal

Environment

البيئة

قطيرة المنصات المرتكزة ميكروفلويديك من المرشحين واعدة للتجارب إنتاجية عالية نظرا لأنها قادرة على توليد بيكو لتر ، ذاتية مجزأة السفن بأسعار غير مكلفة كيلوهرتز. من خلال التكامل مع الأساليب مضان سريع وحساسة وعالية الدقة الطيفية ، يمكن أن كميات كبيرة من المعلومات التي يتم انشاؤها داخل هذه النظم استخراج بكفاءة ، وتسخيرها والاستفادة منها.

طرق الكشف عن منصات مضان الحبرية ميكروفلويديك

نستعرض نتائجنا الأخيرة على إدماج المجهر الفلورسنت وأدوات التصوير التدفق الخلوي على الهاتف الخلوي باستخدام المدمجة وفعالة من حيث التكلفة البصريات fluidic المرفقات. ويمكن لهذه الخلايا يعتمد الهاتف التحليل الجزئي الأجهزة تكون مفيدة لتحليل cytometric، مثل أداء المهام المختلفة عد الخلايا وكذلك لالفرز الفائق الإنتاجية من عينات المياه على سبيل المثال، في الأماكن ذات الموارد المحدودة.

واسعة المجال المجهري نيون نيون قياس التدفق الخلوي والتصوير على الهاتف الخلوي

fluorophores صليبي عبر مترافق يعتمد على 1،4-distyryl-2 ،5-مكررا (arylethynyl) البنزين ونوى benzobisoxazole يمكن أن تستخدم لتحديد النوعية المتنوعة لويس لويس الحمضية والتحاليل الأساسية. يعتمد هذا الأسلوب على الاختلافات في الألوان الانبعاثات من cruciforms التي لوحظت عند إضافة الحليلة. الأنواع هيكليا يرتبط ارتباطا وثيقا يمكن تمييزها عن بعضها البعض.

تحديد النوعية من الأحماض الكربوكسيلية، الأحماض Boronic، والأمينات طريق Fluorophores صليبي

&lt; p class = 'jove_content'&gt; يتم هنا عرض بروتوكول يتضمن تركيزا متكاملا وإثراء واكتشاف لوني نقطة النهاية لمسببات الأمراض المنقولة بالغذاء في كميات كبيرة من المياه الزراعية.  يتم ترشيح المياه من خلال مسحات مور المعدلة (MMS) ، المخصبة بوسائط انتقائية أو غير انتقائية ، ويتم الكشف باستخدام أجهزة تحليلية ورقية (μPAD) مدمجة بركائز لونية إرشادية للبكتيريا.

على الورق اللونية الكشف عن<em&gt; كولاي</em&gt;،<em&gt; السالمونيلا</em&gt; النيابة، و<em&gt; المستوحدة الليستيريا</em&gt; من كميات كبيرة من المياه الزراعية

توضح الدراسة نمو الايريديوم-خفض أكسيد أكسيد الجرافين (IRO 2 -RGO) nanohybrid الأغشية الرقيقة على غير النظامية وخشنة الركيزة الكربون الشاشة المطبوعة من خلال توليفة الكهروكيميائية الأخضر، وتنفيذها وجهاز استشعار درجة الحموضة مع منصة ورقة الموائعية نقوش .

الجرافين أكسيد Nanohybrid رقيقة التعديل أقطاب شاشة مطبوعة-خفض أكسيد إيريديوم كما يمكن التخلص منها ورقة الكهروكيميائية ميكروفلويديك درجة الحموضة مجسات

عادة ما يتضمن الكشف عن التألق متعدد الألوان &lt; فئة = 'jove_content '&gt; متعدد الألوان في الموائع الدقيقة للقطرات أنظمة الكشف الضخمة والمعقدة القائمة على المجهر الفائي فلوري. نصف هنا مخطط كشف متعدد الألوان مضغوط ومعياري يستخدم مجموعة من الألياف الضوئية لتشفير البيانات متعددة الألوان التي تم جمعها مؤقتا بواسطة كاشف ضوئي واحد.

متعدد الألوان كشف الإسفار عن القطرة على microfluidics عن طريق الألياف البصرية

تحليل البول Dipstick هو وسيلة سريعة وبأسعار معقولة لتقييم الحالة الصحية الشخصية للمرء. نحن نقدم طريقة لإجراء تحليل البول dipstick دقيقة ومنخفضة التكلفة أن يزيل المصادر الرئيسية للخطأ المرتبطة التقليدية تراجع ومسح البروتوكولات وبسيطة بما يكفي ليتم تنفيذها من قبل المستخدمين العاديين في المنزل.

انخفاض التكلفة، حجم التحكم في تحليل البول Dipstick لاختبار المنزل

لتلبية الاحتياجات التشخيصية العاجلة لحمى الضنك ، نقدم هنا جهازا تحليليا ورقيا مدمجا في تطبيق الهاتف الذكي Dengue NS1 (DEN-NS1-PAD) لقياس تركيز مستضد حمى الضنك NS1 في عينات المصل / الدم السريرية. يعزز هذا الابتكار إدارة حمى الضنك من خلال المساعدة في اتخاذ القرارات السريرية في مختلف أماكن الرعاية الصحية ، حتى تلك التي تعاني من محدودية الموارد.

اختبار مناعي محمول قائم على الورق جنبا إلى جنب مع تطبيق الهاتف الذكي للكشف اللوني والكمي عن مستضد حمى الضنك NS1

يصف هذا البروتوكول اختبار العلامات الحيوية للبول الاصطناعي متعدد التحليلات بوساطة كريسبر-كاس والذي يتيح تشخيص السرطان في نقطة الرعاية من خلال التحليل خارج الجسم الحي لأنشطة الأنزيم البروتيني المرتبطة بالورم.

اختبار العلامات الحيوية للبول الاصطناعي متعدد التحليلات بوساطة كريسبر-كاس للتشخيص المحمول

هنا ، نصف بروتوكولا لإعداد حبيبات نانوية نقطية كمومية (QDNB) والكشف عن المؤشرات الحيوية للمرض باستخدام شرائط المقايسة المناعية للتدفق الجانبي القائمة على QDNB. يمكن تقييم نتائج الاختبار نوعيا تحت إضاءة الأشعة فوق البنفسجية وقياسها كميا باستخدام قارئ شريط الفلورسنت في غضون 15 دقيقة.

المقايسة المناعية للتدفق الجانبي الفلوري على أساس النقاط الكمومية النانوية

ناقش هذا العمل بروتوكول تصميم وتطوير جهاز E-Eye-Enable POCT للكشف عن Fe و Cr و As و F في العينات البيئية والعينات البيولوجية والأغذية والمشروبات. تم اختبار ما يقرب من 2000 عينة ، وتتوافق النتائج مع تقنية المعيار الذهبي.

تقنية استشعار العين الإلكترونية المتقدمة الموجهة TD-DFT لقياس كمية الحديد والكروم والفلور في الموقع وكما هو الحال في العينات البيئية والبيولوجية والغذائية

اكتشف طريقة سريعة للكشف عن غش الديزل بالكيروسين باستخدام شرائح ورقية فلورية وقراءة ذكية. تعطي النتائج في أقل من دقيقة دون معدات متخصصة وتناسب البيئات محدودة الموارد.

شرائط ورق الفلورسنت للكشف عن غش الديزل مع القراءة الذكي

استكشف المزيد من الفيديوهات